问题 多选题

图示为某探究活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为

3
6
.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.下列选项正确的是(  )

A.m=M

B.m=2M

C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度

D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

答案

受力分析可知,下滑时加速度为g-μgcosθ,上滑时加速度为g+μgcosθ,故C正确;

设下滑的距离为l,根据功能关系有:μ(m+M)glcosθ+μMglcosθ=mglsinθ,得m=2M.也可以根据除了重力、弹性力做功以外,还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量,故B正确,A错误;

在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能,故D错误.

故选BC.

选择题
填空题