如图固定在地面的斜面倾角为30°,物块B固定在木箱A的上方,一起从a点由静止开始下滑,到b点接触轻*簧,又压缩...
问题详情:
如图固定在地面的斜面倾角为30°,物块B固定在木箱A的上方,一起从a点由静止开始下滑,到b点接触轻*簧,又压缩至最低点c,此时将B迅速拿走,然后木箱A又恰好被轻*簧*回到a点.已知A质量为m,B质量为3m,a、c间距为L,重力加速度为g.下列说法正确的是
A.在A上滑的过程中,与*簧分离时A的速度最大
B.*簧被压缩至最低点c时,其**势能为0.8mgL
C.在木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,因摩擦产生的热量为1.5mgL
D.若物块B没有被拿出,AB能够上升的最高位置距离a点为L/4
【回答】
BC
【分析】
对木箱A下滑和上滑过程,运用功能原理列式,可分析若物块B没有被拿出,*簧能否将整体*回a点.在A、B一起下滑的过程中,速度最大时的位置合力为零.根据功能关系求*簧上端在最低点c时其**势能以及摩擦产生的热量.
【详解】
A.在A上滑的过程中,与*簧分离是*簧恢复原长的时候,之前A已经开始减速,故分离时A的速度不是最大,A错误;
B.设*簧上端在最低点c时,其**势能为Ep,在A、B一起下滑的过程中,由功能关系有 4mgLsinθ=μ•4mgLcos30°+Ep,将物块B拿出后木箱A从c点到a点的过程,由功能关系可得 Ep=mgLsinθ+μmgLcos30°联立解得 Ep=0.8mgL,故B正确;
C.由分析可得,木箱A从斜面顶端a下滑至再次回到a点的过程中,摩擦生热
D.若AB一起能返回的距离大于*簧原长,则有,解得,但不知道与*簧原长的关系,故无法确定,故D错误.
【点睛】
解决本题的关键是掌握功与能的关系,明确能量是如何转化的.解题时,采用分段法列式.
知识点:机械能守恒定律
题型:选择题