Question

【題目】如圖所示，一輕質彈簧左端固定在豎直墻壁上，右端與一質量為的滑塊接觸，此時彈簧處于原長。現施加水平外力緩慢地將滑塊向左壓至某位置靜止，此過程中外力做功為，滑塊克服摩擦力做功為。撤去外力后滑塊向有運動，最終和彈簧分離。不計空氣阻力，滑塊所受摩擦力大小恒定，則（　　）

A.彈簧的最大彈性勢能為

B.撤去外力后，滑塊與彈簧分離時的加速度最大

C.撤去外力后，滑塊與彈簧分離時的速度最大

D.滑塊與彈簧分離時，滑塊的動能為

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．由功能關系可知，撤去F時，彈簧的彈性勢能為W1－W2，選項A錯誤；

B．滑塊與彈簧分離時彈簧處于原長狀態。撤去外力后，滑塊受到的合力先為，由于彈簧的彈力N越來越小，故合力越來越小，后來滑塊受到的合力為，由于彈簧的彈力N越來越小，故合力越來越大。由以上分析可知，合力最大的兩個時刻為剛撤去F時與滑塊與彈簧分離時，由于彈簧最大彈力和摩擦力大小未知，所以無法判斷哪個時刻合力更大，所以滑塊與彈簧分離時的加速度不一定最大。選項B錯誤；

C．滑塊與彈簧分離后時，彈力為零，但是有摩擦力，則此時滑塊的加速度不為零，故速度不是最大，選項C錯誤；

D．因為整個過程中克服摩擦力做功為2W2，則根據動能定理，滑塊與彈簧分離時的動能為W1－2W2，選項D正確。

故選D。