Question

如圖所示，在動摩擦因數為0.2的水平面上有一質量為3 kg的物體被一個勁度系數為120 N/m的壓縮輕質彈簧突然彈開，物體離開彈簧后在水平面上繼續滑行了1.3 m才停下來，下列說法正確的是(g取10 m/s²)

A．物體開始運動時彈簧的彈性勢能E_p＝7.8 J

B．物體的最大動能為7.8 J

C．當彈簧恢復原長時物體的速度最大

D．當物體速度最大時彈簧的壓縮量為x＝0.05 m

Answer 1

答案：D
解析：

物體離開彈簧后的動能設為E_k，由功能關系可得：E_k＝μmgx₁＝7.8 J，設彈簧開始的壓縮量為x₀，則彈簧開始的彈性勢能Ep₀＝μmg(x₀＋x₁)＝7.8 J＋μmgx₀＞7.8 J，A錯誤；當彈簧的彈力kx₂＝μmg時，物體的速度最大，得x₂＝0.05 m，D正確，C錯誤；物體在x₂＝0.05 m到彈簧的壓縮量x₂＝0的過程做減速運動，故最大動能一定大于7.8 J，故B錯誤．