Question

8．  如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊在水平面上向左撞向一輕彈簧，輕質(zhì)彈簧的左端與墻壁連在一起，當滑塊將彈簧壓縮了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，始終做勻減速運動
• B． 滑塊與彈簧接觸過程中最大加速度為$\frac{k{x}_{0}+μmg}{m}$
• C． 從接觸到離開彈簧的過程中，滑塊與水平面由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=2μmgx₀
• D． 滑塊向右運動過程中，當物體與彈簧分離時，物體的速度最大

Answer 1

分析 該題的關(guān)鍵是對物體進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．在進行受力分析時，要注意分析彈簧彈力的變化．

解答 解：A、滑塊向左接觸彈簧的運動過程中，豎直方向受力平衡，在水平方向上受到向右的彈簧的彈力和向右的滑動摩擦力，在向左運動的過程中，彈簧的彈力時逐漸增大，滑動摩擦力不變，彈力和摩擦力的合力與運動方向始終相反，滑塊做減速運動，由于合力是變化的，所以加速度是變化的，所以滑塊做的是變減速運動，故A錯誤．
B、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，滑塊的加速度最大，由牛頓第二定律有：
最大加速度為 a_max=$\frac{k{x}_{0}+μmg}{m}$，故B正確．
C、從接觸到離開彈簧的過程中，滑塊克服摩擦做功2μmgx₀，則滑塊與水平面由于摩擦而產(chǎn)生的熱量Q=2μmgx₀．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，滑塊的合外力為零，之后物體開始做減速運動，所以彈簧處于壓縮狀態(tài)時速度最大，故D錯誤．
故選：BC

點評 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，并會確定運動過程中的臨界點和分析在臨界點上的受力，當物體接觸彈簧向右運動的過程中，開始是加速運動的，當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．