Question

如圖所示，U形槽放在水平桌面上，物體m放于槽內(nèi)，勁度系數(shù)為k的彈簧撐于物體和槽壁之間，并對物體施加的壓力為3N，物體的質(zhì)量為0.5kg，與槽底之間無摩擦．使槽與物體m一起以6m/s²的加速度向左水平運動時（　�。�

A、彈簧對物體的壓力為零

B、彈簧對物體的壓力等于6N

C、物體對左側(cè)槽壁的壓力等于3N

D、物體對左側(cè)槽壁的壓力等于零

Answer 1

分析：以物體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求出物體和左側(cè)槽壁的作用力恰好為零時物體的加速度，再確定物體的狀態(tài)，判斷彈簧對物體的壓力和物體對左側(cè)槽壁的壓力．

解答：解：設(shè)物體和左側(cè)槽壁間恰好無作用力時物體的加速度a₀．
由題，此時彈簧與左側(cè)槽仍接觸，彈簧對物體的彈力大小為F=3N，方向向左，
根據(jù)牛頓第二定律得：a₀=

F

m

=

3

0.5

m/s2=6m/s²，
則當(dāng)物體以6m/s²的加速度向左運動時，所受合力F_合=ma=3N，正好由彈簧的彈力提供，m與槽左側(cè)接觸但無彈力作用．
所以彈簧對物體的壓力等于3N，物體對左側(cè)槽壁的壓力等于零．
故選D．

點評：本題是隱含的臨界問題，兩個物體間恰好要分離時彈力無零．