问题 多选题

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
2mv2

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.

多项选择题
单项选择题 A1/A2型题