Question

【題目】一質量為m=0.5kg的環穿在足夠長的水平桿上，在沿桿方向大小F1=5N的恒力作用下從靜止開始向右運動，與此同時再加一與環速度V成正比的豎直向上的力F2=5V于環上，已知環與桿的動摩擦系數為0.5，g=10m/s2 ， 則（ ）

A.環的最大加速度為10m/s2 ， 此時物體的速度是最大
B.環的最大加速度為5m/s2 ， 此時物體的速度為零
C.環的最小加速度是零，此時物體的速度也是最大3m/s
D.以上說法都不對

Answer 1

【答案】C
【解析】解：當環的速度較小時，F2＜mg，此時桿對環的彈力向上，且大小為 FN=mg﹣F2=5﹣5v

當mg=F2時，FN=0，環所受的摩擦力 f=0，此時環的速度 v=1m/s，加速度最大，為 a= = =10m/s2．

之后速度繼續增大，彈力方向由豎直向上變為豎直向下，FN=F2﹣mg=5v﹣5

摩擦力 f=μFN=0.5×（5v﹣5）

當F1=f時，加速度最小為0，此時速度最大，mg=0.5×（5vm﹣5），解得最大速度 vm=3m/s，C符合題意，ABD不符合題意；

所以答案是：C