Question

【題目】如圖所示，質量為m的滑塊在水平面上撞向彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小為0，然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數為k，滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ，整個過程彈簧未超過彈性限度，則正確的是( )

A. 滑塊向左運動過程中，加速度先減小后增大

B. 滑塊向右運動過程中，始終做加速運動

C. 滑塊與彈簧接觸過程中，最大加速度為

D. 滑塊向右運動過程中，當滑塊離開彈簧時，滑塊的速度最大

Answer 1

【答案】C

【解析】A、滑塊向左接觸彈簧的運動過程中，在水平方向上受到向右的彈簧的彈力和向右的摩擦力，在此過程中彈簧的彈力是逐漸增大的，彈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、滑塊向右接觸彈簧的運動是從彈簧壓縮量最大時開始的，此時受到水平向右的彈力和向左的摩擦力，開始時彈簧的彈力大于摩擦力，但當彈簧伸長到一定程度，彈力和摩擦力大小相等，此后摩擦力大于彈力．所以滑塊向右接觸彈簧的運動過程中，是先加速，后減速．故B錯誤．
C、由對A的分析可知，當彈簧的壓縮量為x0時，水平方向的合力為F=kx0+μmg，此時合力最大，由牛頓第二定律有： ，故C正確．D、在滑塊向右接觸彈簧的運動中，當彈簧的形變量為時，由胡克定律可得f=kx=μmg，此時彈力和摩擦力大小相等，方向相反，在水平方向上合外力為零此時速度最大，之后物體開始做減速運動，故D錯誤．故選C．