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間動摩擦因數(shù)為μ₁，B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ₂，且μ₁＜2μ₂．彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)．在物塊A上施加一個較大的水平恒力F作用后，物塊A從靜止開始向右運動，設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法中正確的有

1. A.
   物塊A向右做變加速運動，物塊B向右做勻加速直線運動
2. B.
   當(dāng)物塊A的速度最大時，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，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從開始運動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的動能增加之和

Answer 1

B
分析：通過分析A、B的受力情況，判斷A的運動情況和B的狀態(tài)．物塊A從靜止開始向右運動，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，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：A、B設(shè)兩物體的質(zhì)量均為m．由題知：A所受的滑動摩擦力為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，先做變加速運動，后做變減速運動．當(dāng)F=f_A+F_彈時，A的速度最大．故A錯誤，B正確．
C、由題可知，F(xiàn)＞f_A，A向右運動直到速度為零的過程中兩個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，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從開始運動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錯誤．
故選B
點評：處理本題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析和運動過程分析．要抓住彈簧的彈力的可變性進(jìn)行動態(tài)分析．