Question

如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ．现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F₁=kv，其中k为常数，则圆环运动过程中（　　）

A. 最大加速度为    B. 最大加速度为

C. 最大速度为    D. 最大速度为

Answer

AC

【解析】试题分析：①当，即： ， ，圆环竖直方向不受直杆的作用力，水平方向不受摩擦力，则圆环做匀速直线运动，最大速度为，加速度为0。

②当， ，速度时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小， 减小，圆环所受的杆的摩擦力，则摩擦力增大，加速度增大，当速度为零时，加速度最大，最大速度为初速度；

③当， ， 时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小， 也减小，加速度减小，当， 时，圆环做匀速直线运动，由牛顿第二定律得： ，最大加速度： ；综合以上分析可知，ABC错误，D正确。