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(2015•信阳一模)如图所示,光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°,轻弹簧下端固定A物体,A物体质量为m,上表面水平且粗糙,弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,初始时A保持静止状态

题目详情
(2015•信阳一模)如图所示,光滑斜面体固定在水平面上,倾角为30°,轻弹簧下端固定A物体,A物体质量为m,上表面水平且粗糙,弹簧劲度系数为k,重力加速度为g,初始时A保持静止状态,在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体,随后两物体一起运动,则(  )

A.当B放在A上的瞬间,A、B的加速度为
g
4

B.当B放在A上的瞬间,A对B的摩擦力为零
C.当B放在A上的瞬间,A对B的支持力大于mg
D.A和B一起下滑距离
mg
2k
时,A和B的速度大到最大
▼优质解答
答案和解析
A、将B放在A上前,以A为研究对象受力分析有:

根据平衡可知:F=mgsin30°=
1
2
mg
当B放在A上瞬间时,以AB整体为研究对象受力分析有:

整体所受合外力F=2mgsin30°-F=(2m)a
可得整体的加速度a=
2mg•
1
2
1
2
mg
2m
g
4
,故A正确;
BC、当B放在A上瞬间时,B具有沿斜面向下的加速度,可将B的加速度沿水平方向的竖直方向分

B的加速度有水平方向的分量,重力与支持力在竖直方向,故可知此加速度分量由A对B的摩擦力提供,故B错误,
B的加速度有竖直方向的分量,且竖直向下,故可知,A对B的支持力与B的重力的合力竖直向下,故A对B的支持力小于B的重力,故C错误、
D、AB一起下滑时,弹簧弹力增加,共同下滑的加速度减小,故当加速度减小至0时,AB具有最大速度,由A分析知
F=2mgsin30°-F′=0
可得弹簧弹力F′=mg
所以共同下滑的距离△x=
F′−F
k
mg−
1
2
mg
k
mg
2k
,AB具有最大速度,故D正确.
故选:AD.