如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则()
A撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
B撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
C物体做匀减速运动的时间为2
D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
正确答案
答案解析
撤去F后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动;故A错误;
由题,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x0,由牛顿第二定律得:匀减速运动的加速度大小为.将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则,得.故C错误.
由上分析可知,当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度最大,此时弹簧的压缩量为,则物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为故D正确。
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(单选题)
如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧一端固定于水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一质量为m的物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°,若将物体的质量变为M,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为53°(sin37°=0.6),则等于()
(多选题)
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(单选题)
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(单选题)
如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面上,O为球心.有一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在半球形容器底部O′处,另一端与质量为m的小球相连,小球静止于P点.已知地面与半球形容器间的动摩擦因数为μ,OP与水平方向的夹角为θ=30°,下列说法正确的是().
(单选题)
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(单选题)
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