Question

如图，固定斜面的倾角θ=37°，斜面与水平台面间有一轻质定滑轮，质量分别为2m、m的两小滑块P、Q，通过跨在定滑轮的轻绳连接，滑轮左侧轻绳水平，右侧轻绳与斜面平行，已知滑块Q与台面间的动摩擦因数为0.3，其它摩擦均不计，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。在两滑块由静止释放后做匀加速运动的过程中（　　）

A.两滑块的加速度大小均为0.3g

B.轻绳对Q做的功等于Q动能的增加量

C.Q的机械能增加量小于P的机械能减少量

D.P的机械能减少量等于系统摩擦产生的热量

Answer

AC

【解析】

在两滑块由静止释放后匀加速运动的加速度大小相等，分别对两滑块，利用牛顿第二定律列式，即可求出它们的加速度大小。根据动能定理分析轻绳对Q做的功与Q动能的增加量的关系。根据系统的能量转化情况，分析Q的机械能增加量与P的机械能减少量的关系，并判断P的机械能减少量与系统摩擦产生的热量关系。

A.设两滑块的加速度大小为a。对Q，由牛顿第二定律得

T-μmg=ma

对P，由牛顿第二定律得

2mgsinθ-T=2ma

联立解得

a=0.3g

故A正确；

B.在Q运动的过程中，轻绳的拉力对Q做正功，摩擦力对Q做负功，其他力不做功，根据动能定理可知，轻绳对Q做的功与摩擦力对Q做功之和等于Q动能的增加量，则轻绳对Q做的功大于Q动能的增加量，故B错误；

C.对P、Q组成的系统，由于Q要克服摩擦力做功，所以系统的机械能减少，则Q的机械能增加量小于P的机械能减少量，故C正确；

D.P的机械能减少量等于系统摩擦产生的热量与Q的机械能增加量之和，故D错误。

故选AC。