如图所示,在倾角为θ的斜面上,轻质弹簧一与斜面底端固定,另一端与质量为M的平板A连接,一个质量为m的物体B靠在平板的右测,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ.开始时用手按住物

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在倾角为θ的斜面上,轻质弹簧一与斜面底端固定,另一端与质量为M的平板A连接,一个质量为m的物体B靠在平板的右测,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ.开始时用手按住物体B使弹簧处于压缩状态,现放手,使A和B一起沿斜面向上运动距离L时,A和B达到最大速度v.则以下说法正确的是(  )
A.A和B达到最大速度v时,弹簧是自然长度
B.若运动过程中A和B能够分离,则A和B恰好分离时,二者加速度大小均为g(sinθ+μcosθ)
C.从释放到A和B达到最大速度v的过程中.弹簧对A所做的功等于
1
2
Mv2+MgLsinθ+μMgLcosθ
D.从释放到A和B达到最大速度v的过程中,B受到的合力对它做的功等于
1
2
mv2

◎ 答案

A、A和B达到最大速度v时,A和B的加速度应该为零.
对AB整体:由平衡条件知
kx-(m+M)gsinθ-μ(m+M)gcosθ=0,
所以此时弹簧处于压缩状态.故A错误.
B、A和B恰好分离时,AB间的弹力为0,对B受力分析:由牛顿第二定律知,
沿斜面方向,mgsinθ+μmgcosθ=ma,
得a=gsinθ+μgcosθ,
由牛顿第二定律知,A,B的加速度相同,故B正确.
C、从释放到A和B达到最大速度v的过程中,对于AB整体,根据动能定理得
-(m+M)gLsinθ-μ(m+M)gcosθ?L+W=
1
2
(m+M)v2
弹簧对A所做的功W=
1
2
(m+M)v2+(m+M)gLsinθ+μ(m+M)gcosθ?L,故C错误.
D、从释放到A和B达到最大速度v的过程中,对于B,根据动能定理得
B受到的合力对它做的功W=△Ek=
1
2
mv2
,故D正确.
故选:BD.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在倾角为θ的斜面上,轻质弹簧一与斜面底端固定,另一端与质量为M的平板A连接,一个质量为m的物体B靠在平板的右测,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ.开始时用手按住物…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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