Question

如圖3所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上的P點，已知物體的質量為m＝2.0 kg，物體與水平面間的動摩擦因數μ＝0.4，彈簧的勁度系數k＝200 N/m.現用力F拉物體，使彈簧從處于自然狀態的O點由靜止開始向左移動10 cm，這時彈簧具有彈性勢能E_p＝1.0 J，物體處于靜止狀態．若取g＝10 m/s²，則撤去外力F后                               (　　)  
   

A．物體向右滑動的距離可以達到12.5 cm

B．物體向右滑動的距離一定小于12.5 cm

C．物體回到O點時速度最大

D．物體到達最右端時動能為零，系統機械能也為零

Answer 1

B

當物體向右運動至O點過程中，彈簧的彈力向右．由牛頓第二定律可知，kx－μmg＝ma(x為彈簧的伸長量)，當a＝0時，物體速度最大，此時kx＝μmg，彈簧仍處于伸長狀態，故C錯誤．當物體至O點時，由E_p－μmg×0.1＝mv²可知，物體至O點的速度不為零，將繼續向右壓縮彈簧，由能量守恒可得，E_p＝μmgx′＋E_p′，因E_p′＞0，所以x′＜12.5 cm，A錯誤，B正確．物體到達最右端時，動能為零，但彈簧有彈性勢能，故系統的機械能不為零，D錯誤．