19.如圖所示,物塊A、B疊放在一起,其中B與斜面間的摩擦因數(shù)μ<tanθ,A、B整體相對靜止以一定的初速度沿固定的足夠長的斜面上滑,則下列說法正確的是( 。
A.上滑的過程A、B整體處于失重狀態(tài)
B.上滑到最高點后A、B整體將停止運動
C.A與B之間的摩擦力在上滑過程中大于下滑過程
D.A與B之間的摩擦力上滑與下滑過程中大小相等

分析 先對整體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律分別求出整體向上和向下的加速度,然后判斷是否超重,以及整體能否靜止在最高點;再隔離對B分析,根據(jù)加速度求出摩擦力,從而判斷出B所受摩擦力情況.

解答 解:A、在上升和下滑的過程,整體都是只受三個個力,重力、支持力和摩擦力,以向下為正方向,根據(jù)牛頓第二定律得向上運動的過程中:
(mA+mB)gsinθ+f=(mA+mB)a,
f=μmgcosθ
因此有:a=gsinθ+μgcosθ,方向沿斜面向下.所以向上運動的過程中A、B組成的整體處于失重狀態(tài).故A正確;
B、同理對整體進行受力分析,向下運動的過程中,由牛頓第二定律得:
(mA+mB)gsinθ-f=(mA+mB)a′,
得:a′=gsinθ-μgcosθ
由于μ<tanθ,所以a′>0
所以上滑到最高點后A、B整體將向下運動.故B錯誤;
C、以B為研究對象,向上運動的過程中,根據(jù)牛頓第二定律有:
mBgsinθ+f′=ma,
解得:f′=μmBgcosθ;
向下運動的過程中,根據(jù)牛頓第二定律有:
mBgsinθ-f″=ma′,
解得:f″=μmBgcosθ;
所以f″=f′,即A與B之間的摩擦力上滑與下滑過程中大小相等;故C錯誤,D正確.
故選:AD

點評 解決本題的關(guān)鍵先用整體法求出整體加速度,再隔離對B分析,從而得出B所受摩擦力情況,同時注意理解摩擦力產(chǎn)生的條件.

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①若將恒力F方向改為水平向右,大小不變,穩(wěn)定時活塞封閉的氣柱有多長?
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