题目内容
【题目】一直角三角块按如图所示放置,质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的直角边上,物体C放在倾角为60°的直角边上,B与C之间用轻质细线连接,C的质量为2m,整个装置处于静止状态,已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ(μ<1)且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹力大小为mg,C与斜面间无摩擦,则( )
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A. 物体B受到5个力作用
B. 物体A所受摩擦力大小为
mg,物体B不受摩擦力作用
C. 弹簧处于拉伸状态,三角块和地面之间不产生摩擦力
D. 剪断细线瞬间B受摩擦力不变
【答案】AC
【解析】
以物体C为研究对象,沿斜面方向合力为0,有:FT=2mgsin60°=
mg;以A为研究对象,A受重力、弹簧弹力和静摩擦力三个力作用而处于平衡状态,假设弹簧对A的弹力沿斜面向下,则有:fA=F弹+mgsin30°=mg+
mg=
mg;最大静摩擦力为:fm=μmgcos30°=
μmg, fA>fm,所以弹簧对A的弹力方向不可能沿斜面向下,只可能沿斜面向上,弹簧处于拉伸状态;对A,沿斜面方向有:F弹=f+mgsin30°,解得:f=
mg;对B,沿斜面方向有:FT=F弹+mgsin30°+ fB,解得:fB=
mg
mg≠0,即物体B受到摩擦力作用;以B为研究对象,B受到重力、绳子拉力、斜面支持力、弹簧弹力和静摩擦力五个力作用;以A、B和三角块组成的整体,水平方向没有相对运动的趋势,所以三角块和地面之间不产生摩擦力作用;剪断细线瞬间,弹簧的弹力不发生突变,对B:F弹+mgsin30°=
mg>fm,B与斜面之间发生相对滑动,摩擦力为:μmgcos30°=
μmg,B所受的摩擦力发生了变化;故AC正确,BD错误;故选AC。
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