题目内容

6.如图甲所示,将滑块M从粗糙程度均匀的固定斜面顶端由静止释放后,经时间t下滑到斜面底端,到达底端时速度为v,若在滑块M上放一物体m,如图乙所示,然后将滑块从顶端由静止释放,若物体m与滑块M始终相对静止,则下列判断正确的是(  )
A.放上物体m后,M下滑到斜面底端的时间小于t
B.放上物体m后,M下滑到斜面底端的速度等于v
C.放上物体m后,下滑过程中物体m受到的摩擦力水平向右
D.放上物体m后,下滑过程中M受到的合外力增大

分析 先后对M和Mm组成的整体受力分析,根据牛顿第二定律求得加速度,结合运动学公式判断时间和速度
对整体易得加速度沿着斜面向下,对小木块将加速度分解为水平向左的加速度ax和竖直向下的加速度ay,而对小木块受力有重力mg(竖直向下)、支持力N(竖直向上)和摩擦力f(水平方向),显然水平分加速度只能由摩擦力提供.竖直方向由牛顿第二定律即可求解.

解答 解:A、未放m时,对M受力分析,利用牛顿第二定律可知,Mgsinθ-μMgcosθ=ma,解得a=gsinθ-μgcosθ,
放上m后,两者不发生滑动,则(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a′,解得a′=gsinθ-μgcosθ,加速度不变,则根据位移时间公式可知,下滑的时间相同,到达下面底端的速度相同,故A错误,B正确;
C、对整体易得加速度沿着斜面向下,对小木块将加速度分解为水平向左的加速度ax和竖直向下的加速度ay,
而对小木块受力有重力mg(竖直向下)、支持力N(竖直向上)和摩擦力f(水平方向),显然水平分加速度只能由摩擦力提供,即f=max,
故小木块受到水平向右的摩擦力,故C正确;
D、有M在下滑的加速度不变,根据牛顿第二定律可知,F=Ma,受到的合力不变,故D错误;
故选:BC

点评 本题是整体法和隔离法的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,难度适中.

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