问题
多选题
如图所示,一劲度为10
N/m、原长为20cm的轻弹簧,上端套在一光滑、水平、固定的细圆柱上,下端与一物块(视为质点)连接,物块放在光滑的水平面上.开始时,物块静止在细圆柱的正下方a位置,弹簧处于自然状态.现对物块施加大小为3N的水平恒力F,使之向右作直线运动,物块经过b位置时速度最大,最远能运动到c位置,假定物块一直与水平面接触,空气阻力不计,弹簧一直处于弹性限度内,以下说法中正确的是( )3
A.从a到c物块先做匀加速运动后做匀减速运动
B.从a到c物块对地面的压力一直减小
C.从a到c物块和弹簧的总机械能先增加后减小
D.物块在b位置时弹簧中心轴线与水平面夹角为30°
答案
对物体受力分析如图
A、在运动过程中F-F弹sinα=ma
F弹=k(
-h)h cosα
a=F-khtanα+khsinα m
从a经b到c的过程中,α逐渐增大,故a发生变化,故A错误;
B、在竖直方向上FN+F弹cosα-mg=0
FN=mg-kh+khcosα
从a经b到c的过程中,α逐渐增大,cosα减小,故FN减小,故B正确;
C、在整个过程中外力一直做正功,故从a到c物块和弹簧的总机械能一直增加,故C错误;
D、到达b点时,物体加速度刚好为零,
F-F弹sinα=0,
FN+F弹cosα-mg
联立解得α=30°,故D正确
故选:BD