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如图所示,一足够长的光滑斜面,倾角为θ,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物体b相连,物体b上表面粗糙,在其上面放一物体a.将物体a、b从O点由静止开始释放,释放时弹簧恰好处
题目详情
如图所示,一足够长的光滑斜面,倾角为θ,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物体b相连,物体b上表面粗糙,在其上面放一物体a.将物体a、b从O点由静止开始释放,释放时弹簧恰好处于自由伸长状态,且在运动的过程中两物体始终保持相对静止.下列描述正确的是( )
A.在向下运动的过程中,两者加速度始终在减小
B.在向下运动的过程中,a物体受到的摩擦力始终增加
C.当两物体的速度达到最大值时,a物体受到的摩擦力为0
D.当两物体的加速度达到最大值时,a物体受到的摩擦力可能为0
A.在向下运动的过程中,两者加速度始终在减小
B.在向下运动的过程中,a物体受到的摩擦力始终增加
C.当两物体的速度达到最大值时,a物体受到的摩擦力为0
D.当两物体的加速度达到最大值时,a物体受到的摩擦力可能为0
▼优质解答
答案和解析
A:将a与b看做一个整体受力分析,应满足:(
)sinθ-kx=(
)a
由于下滑过程中x增大,所以a减小,当a=0时速度最大,然后物体做减速运动,加速度大小应满足kx-(
)gsinθ=(
)a
所以x增大则a增大,即系统的加速度应先减小再增大,所以A错误;
B:根据A选项的分析可知,物体a的加速度大小应先减小再增大(系统先加速下滑在减速下滑),再采用隔离法分析:
对b分析:当系统加速下落时,应满足
gsinθ-f=ma,可得f=
gsinθ-ma,所以当a减小时f增大;
当系统减速下滑时,加速度大小应满足f-
gsinθ=ma,可得f=
gsinθ
a,所以当a增大时f增大,
综上所述,a受到的摩擦力始终增加,所以B正确;
C:根据选项A与B的分析可知,当a=0时,对a应满足
gsinθ−f=0可得f=mgsinθ,所以C错误;
D:根据选项A分析可知,当系统加速度最大时,系统的速度应为0,此时物体a应满足f-
gsinθ=
a,所以f不可能为0,D错误;
故选:D
m | a |
+m | b |
m | a |
+m | b |
由于下滑过程中x增大,所以a减小,当a=0时速度最大,然后物体做减速运动,加速度大小应满足kx-(
m | a |
+m | b |
m | a |
+m | b |
所以x增大则a增大,即系统的加速度应先减小再增大,所以A错误;
B:根据A选项的分析可知,物体a的加速度大小应先减小再增大(系统先加速下滑在减速下滑),再采用隔离法分析:
对b分析:当系统加速下落时,应满足
m | a |
m | a |
当系统减速下滑时,加速度大小应满足f-
m | a |
m | a |
+m | a |
综上所述,a受到的摩擦力始终增加,所以B正确;
C:根据选项A与B的分析可知,当a=0时,对a应满足
m | a |
D:根据选项A分析可知,当系统加速度最大时,系统的速度应为0,此时物体a应满足f-
m | a |
m | a |
故选:D
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