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（　�。�

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)

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

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

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能增加與物塊A的動(dòng)能增加之和

Answer 1

分析：通過分析A、B的受力情況，判斷A的運(yùn)動(dòng)情況和B的狀態(tài)．物塊A從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，彈簧的彈力逐漸增大，當(dāng)水平恒力F與彈力、摩擦力三力的合力為零時(shí)，A的速度最大．根據(jù)除彈力以外的力做功，判斷系統(tǒng)機(jī)械能的變化．

解答：解：A、B設(shè)兩物體的質(zhì)量均為m．由題知：A所受的滑動(dòng)摩擦力為f_A=μ₁mg，B所受地面的最大靜摩擦力為f_B=μ₂?2mg
∵μ₁＜2μ₂．∴f_A＜f_B，故知B保持靜止?fàn)顟B(tài)．
對于A；因彈簧的彈力逐漸增大，所受的合力先減小后增大，加速度先減小后增大，先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做變減速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)F=f_A+F_彈時(shí)，A的速度最大．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、由題可知，F(xiàn)＞f_A，A向右運(yùn)動(dòng)直到速度為零的過程中兩個(gè)力的合力一直做正功，系統(tǒng)的機(jī)械能一直增大，故當(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)械能不是最大，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，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能增加與系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能之和．故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評：處理本題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析．要抓住彈簧的彈力的可變性進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析．