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如图所示,质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上,其倾角为θ,斜面顶端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的下端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为34L时将

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如图所示,质量为M表面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上,其倾角为θ,斜面顶端与劲度系数为k自然长度为L的轻质弹簧相连,弹簧的下端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为

3
4
L 时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中斜面体始终处于静止状态,(重力加速度为g)则下列说法正确的是(  )
作业搜

A. 物块下滑的过程中弹簧的弹性势能一直增大

B. 物块下滑到速度最大时其重力势能减少

m2g2sin
k
+
mgLsinθ
4

C. 物块下滑过程中,地面对斜面体的摩擦力最大值为mgsinθcosθ+

kLsinθ
4

D. 斜面体与地面的摩擦因数μ≥

4mgsinθcosθ+kLcosθ
4Mg+4mgcos2θ-kLsinθ

▼优质解答
答案和解析
A、物块下滑时,弹簧先恢复原长再伸长,弹性势能先减小再增大,故A错误;
B、当物块速度最大时有:mgsinθ=kx,所以重力势能减少为:△EP=mg(
L
4
+
mgsinθ
k
)sinθ,故B正确;
C、当物块在运动的最高点和最低点时,其加速度最大,其摩擦力最大.对整体由牛顿第二定律可得地面对斜面体的摩擦力最大值为:f=max=m(gsinθ+
kL
4m
)cosθ=mgsinθcosθ+
kLcosθ
4
,故C正确;
D、当物块在最高点时,其与地面的压力最小,动摩擦因数最大.有:f=mgsinθcosθ+
kLcosθ
4
≤μN,(M+m)g-FN=may=m(gsinθ+
kL
4m
)sinθ
所以有μ≥
4mgsinθcosθ+kLcosθ
4Mg+4mgcos2θ-kLsinθ
.故D正确.
故选:BCD.
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