问题 选择题

如图所示,质量m=10kg和M=20kg的两物块,叠放在光滑水平面上,其中物块m通过处于水平方向的轻弹簧与竖直墙壁相连,初始时刻,弹簧处于原长状态,弹簧的劲度系数k=250N/m.现用水平力F作用在物块M上,使其缓慢地向墙壁移动,当移动40cm时,两物块间开始相对滑动,在相对滑动前的过程中,下列说法中正确的是(  )

A.M受到的摩擦力保持不变

B.物块m受到的摩擦力对物块m不做功

C.推力做的功等于弹簧增加的弹性势能

D.开始相对滑动时,推力F的大小等于200N

答案

A、对m进行受力分析,水平方向受向右的弹簧的弹力和向左的静摩擦力.

由于弹簧在缩短,所以弹力越来越大,

由于缓慢地向墙壁移动,也就可以看成平衡状态,所以M对m的摩擦力也在增大.

所以M受到的摩擦力在增大,故A错误.

B、物块m受到的摩擦力方向向左,m向左运动,所以摩擦力做正功,故B错误.

C、把m和M看成整体进行受力分析,水平方向受向右的弹簧弹力和向左的推力.

当移动40cm时,两物块间开始相对滑动,根据胡克定律得

F=kx=100N,

对整体研究,根据动能定理得

WF+W=△Ek=0

弹簧弹力做功量度弹性势能的变化,

WF=-W=△Ep,所以推力做的功等于弹簧增加的弹性势能,故C正确,D错误.

故选C.

问答题
单项选择题