問題詳情:
如圖所示,質量爲m的滑塊在水平面上撞向*簧,當滑塊將*簧壓縮了x0時速度減小爲0,然後*簧又將滑塊向右推開.已知*簧的勁度係數爲k,滑塊與水平面間的動摩擦因數爲μ,整個過程*簧未超過**限度,則正確的是
A.滑塊向左運動過程中,加速度先減小後增大
B.滑塊向右運動過程中,始終做加速運動
C.滑塊與*簧接觸過程中,最大加速度爲
D.滑塊向右運動過程中,當滑塊離開*簧時,滑塊的速度最大
【回答】
C
【詳解】
A.滑塊向左接觸*簧的運動過程中,在水平方向上受到向右的*簧的*力和向右的摩擦力,在此過程中*簧的*力是逐漸增大的,*力和摩擦力的合力與運動方向始終相反,物體做減速運動,加速度大小一直增大,故A錯誤;
B.滑塊向右接觸*簧的運動是從*簧壓縮量最大時開始的,此時受到水平向右的*力和向左的摩擦力,開始時*簧的*力大於摩擦力,但當*簧伸長到一定程度,*力和摩擦力大小相等,此後摩擦力大於*力.所以滑塊向右接觸*簧的運動過程中,是先加速,後減速.故B錯誤; C.由對A的分析可知,當*簧的壓縮量爲x0時,水平方向的合力爲F=kx0+μmg,此時合力最大,由牛頓第二定律有
故C正確;
D.在滑塊向右接觸*簧的運動中,當*簧的形變量爲時,由胡克定律可得f=kx=μmg,此時*力和摩擦力大小相等,方向相反,在水平方向上合外力爲零此時速度最大,之後物體開始做減速運動,故D錯誤。
故選C。
【點睛】
解決此類問題,要正確的分析物體運動的過程及物體的受力情況,並會確定運動過程中的臨界點和分析在臨界點上的受力,當物體接觸*簧向右運動的過程中,開始是加速運動的,當*力和摩擦力相等時,加速度爲零,之後摩擦力要大於*力,物體開始做減速運動.*力和摩擦力相等時即爲一個臨界點.
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題