如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接。物块由静止释放后向下运动,当软绳全部离开斜面时,物块仍未到达地面。已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.释放物块的瞬间,软绳的加速度为
B.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度逐渐增大
C.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳克服摩擦力做功为
D.软绳刚好全部离开斜面时的速度为
如图所示,倾角为θ的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m的匀质软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端平齐,用细线将质量也为m的物块与软绳连接。物块由静止释放后向下运动,当软绳全部离开斜面时,物块仍未到达地面。已知软绳与斜面之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.释放物块的瞬间,软绳的加速度为
B.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度逐渐增大
C.从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,软绳克服摩擦力做功为
D.软绳刚好全部离开斜面时的速度为
【答案】BC
【解析】对物块和软绳整体分析,运用牛顿第二定律,在释放物块的瞬间有:,
可得释放瞬间整体的加速度为
,也即软绳的加速度,故A错误;随着物块的下降,软绳的上升,整体运动方向的动力越来越大,与运动方向相反的阻力越来越小,则整体所受合力逐渐增大,整体的加速度逐渐增大,故从释放物块到软绳刚好全部离开斜面过程中,物块的加速度逐渐增大,B正确;绳子的重心在绳子中点,绳子从开始运动到要完全离开斜面的过程中,等效于绳子沿斜面移动了
的距离,故这一过程中,软绳克服摩擦力做功为
,C项正确,从能的转化与守恒角度,应有:
,可得
,故D项错误。
【考点定位】牛顿第二定律、能量转化与守恒定律结合整体法与隔离法。