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如图所示,一圆柱体放在带有弧形凹槽的滑块上,且圆柱体的半径与弧形凹槽的半径相同,∠AOB=45°,圆柱体的质量为m,滑块质量为M,滑块与地面间的动摩擦因数为μ.现用力F推着滑块保证

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如图所示,一圆柱体放在带有弧形凹槽的滑块上,且圆柱体的半径与弧形凹槽的半径相同,∠AOB=45°,圆柱体的质量为m,滑块质量为M,滑块与地面间的动摩擦因数为μ.现用力F推着滑块保证圆柱体与其一起水平向右运动,则(  )
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A. 当系统加速度为

g
2
时,圆柱体受到重力、凹槽的支持力、合力三个力作用

B. 滑块的最大加速度a=g•tan

π
8

C. 推力F的最大值F=(M+m)g•(μ+1)

D. 当系统加速度为

g
2
时,圆柱体对滑块的作用力f=mg•tan
π
8

▼优质解答
答案和解析
A、当滑块对圆柱体的弹力沿OA方向时,圆柱体运动的加速度最大,对圆柱体受力分析,根据牛顿第二定律可知,圆柱体的最大加速度:a=
mg
m
=g,由于滑块和圆柱体一起向右运动且不发生相对滑动,故滑块运动的最大加速度为g,当系统加速度为
g
2
时,圆柱体与凹槽相对静止一起加速运动,圆柱体受到重力、凹槽的支持力、合力三个力作用,故A正确,B错误;
C、对整体受力分析,水平方向,根据牛顿第二运动定律得:F-μN=(M+m)am,竖直方向上根据平衡条件得:N=(M+m)g,
解得:F=(μ+1)(m+M)g,故C正确;
D、当加速度为a=
g
2
时,对圆柱体受力分析,根据平行四边形定则得N=
(mg)2+(
1
2
mg)2
=
5
2
mg,根据牛顿第三定律得圆柱体对滑块作用力的大小为
5
2
mg,故D错误;
故选:AC.
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