题目内容

【题目】如图所示,在同一竖直平面内,一根均匀的橡皮筋跨过光滑的固定钉子P,一端固定在点,另一端跟一可视为质点且质量为m的物体相连,橡皮筋的原长等于,受到的弹力跟伸长长度成正比(比例系数为k),先让物体静止在粗糙斜面上的位置点,垂直于斜面且,然后释放物体,物体开始沿斜面向下运动.已知斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,斜面倾角为53°且足够长,重力加速度为g,橡皮筋一直在弹性限度内,变力F=kx(方向不变)在x位移内的平均值为,且sin53°=0.8cos53°=0.6.则物体沿斜面向下运动的过程中,下列说法正确的是

A. 物体受到的摩擦力保持不变

B. 物体沿斜面先做匀加速运动后做匀减速运动

C. 物体运动的最大速度为

D. 物体距离出发点的最大距离为

【答案】AC

【解析】

A、物体沿斜面向下运动到某位置时的受力分析如图所示,设物体发生的位移为,橡皮筋伸长的长度为,橡皮筋与斜面之间的夹角为,由题可知,其中,联立解得,可见摩擦力是一个不变值,故选项A正确;

B、物体受到的合力,其中,解得,可见加速度a随位移x先减小后增大,即物体在做变加速运动,故选项B错误;

C、物体加速度时,速度最大,此时有,解得,根据动能定理有,解得,故选项C正确;

D、设物体距离出发点的最远距离为,根据动能定理有,解得,故选项D错误。

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