Question

3．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上向左撞向彈簧，當(dāng)滑塊將彈簧壓縮了x₀時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開．已知彈簧的勁度系數(shù)為k，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，整個過程彈簧未超過彈性限度，則（　�。�

• A． 滑塊向左運動過程中，始終做減速運動
• 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$\frac{{k{x_0}+μmg}}{m}$
• D． 滑塊向右運動過程中，當(dāng)彈簧形變量x=$\frac{μmg}{k}$時，物體的加速度為零

Answer 1

分析 要正確的分析物體運動的過程及物體的受力情況，并會確定運動過程中的臨界點和分析在臨界點上的受力，當(dāng)物體接觸彈簧向右運動的過程中，開始是加速運動的，當(dāng)彈力和摩擦力相等時，加速度為零，之后摩擦力要大于彈力，物體開始做減速運動．彈力和摩擦力相等時即為一個臨界點．

解答 解：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，故A正確；
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(dāng)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(dāng)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：a_max=$\frac{F}{m}$=$\frac{k{x}_{0}+μmg}{m}$，故C正確；
D、在滑塊向右接觸彈簧的運動中，當(dāng)彈簧的形變量為x=$\frac{μmg}{k}$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，故加速度為零，故D正確；
故選：ACD．

點評 該題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行正確的過程分析和各過程中物體的受力分析，再結(jié)合牛頓運動定律分析物體的運動情況．在進(jìn)行受力分析時，要注意分析彈簧彈力的變化．