Question

如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B，A通過一輕質(zhì)彈簧與一豎直的墻面連接，B足夠長，并放置在水平面上，A與B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，且μ1<2μ2。彈簧開始時(shí)處于原長，運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)較大的水平恒力F作用后，物塊A從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，則下列說法中正確的有：

1. A.
   物塊A向右做變加速運(yùn)動(dòng)，物塊B向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
2. B.
   當(dāng)物塊A的速度最大時(shí)，水平恒力F與彈簧的彈力不相等
3. C.
   當(dāng)物塊A速度最大時(shí)，由彈簧、物塊A和物塊B所組成的系統(tǒng)機(jī)械能最大
4. D.
   在物塊A從開始運(yùn)動(dòng)到速度再次為零的過程中，水平恒力F所做的功等于彈簧的彈性勢(shì)能增加與物塊A的動(dòng)能增加之和

Answer 1

B
AB間的滑動(dòng)摩擦力大小為μ₁mg，地面對(duì)B的最大靜摩擦力為μ₂×2mg,由此可知μ₂×2mg>μ₁mg,所以B與地面保持相對(duì)靜止，AB間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，A錯(cuò)；當(dāng)拉力F與A的滑動(dòng)摩擦力、彈力相等時(shí)A的速度最大，B對(duì)；速度增大到最大后，A依然向右運(yùn)動(dòng)，拉力F繼續(xù)做正功，系統(tǒng)機(jī)械能繼續(xù)增大，C錯(cuò)；由能量守恒定理可知拉力、摩擦力、彈力做的總功等于動(dòng)能的變化量，在物塊A從開始運(yùn)動(dòng)到速度再次為零的過程中，水平恒力F所做的功等于彈簧的彈性勢(shì)能增加與物塊A的動(dòng)能增加、摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功之和