问题 多选题

如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接.物块由静止释放后向下运动,当软绳全部离开斜面时,物块仍未到达地面.已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.下列说法正确的是(  )

A.释放物块的瞬间,软绳的加速度为g(1-sinθ-μcosθ)

B.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度逐渐增大

C.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳克服摩擦力做功为

1
2
μmglcosθ

D.软绳刚好全部离开斜面时的速度为

gl(
3
2-
sinθ
2
)

答案

A、根据牛顿第二定律得,在释放物块的瞬间,有mg-μmgcosθ-mgsinθ=2ma,解得a=

1
2
g(1-sinθ-μcosθ).故A错误.

B、从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳所受的摩擦力和沿斜面向下的分力均减小,则系统所受的合力增大,根据牛顿第二定律知,加速度增大.故B正确.

C、软绳在整个运动过程中,平均摩擦力的大小f=

1
2
μmgcosθ,则克服摩擦力做功为
1
2
μmglcosθ.故C正确.

D、根据能量守恒定律得,mgl+mg(

1
2
l-
1
2
lsinθ)=
1
2
μmgcosθ•l
+
1
2
•2mv2
,解得v=
3
2
gl-
1
2
glsinθ-
1
2
μglcosθ
.故D错误.

故选BC.

单项选择题
多项选择题