解题思路:(1)同时释放两物体,由于斜面光滑,两个物体组成的系统只有重力做功,机械能守恒,即可根据系统的机械能守恒求解A刚到地面时的速度大小.
(2)要使A、B两物体相对斜面都不动,加速度相同,斜面可能向右做匀加速运动,也可能向右做匀减速运动,分两种情况,分别对A、B两个物体,运用牛顿第二定律列式,即可解答.
(1)设A刚落地时的速度为v,由A和B运动中的机械能守恒得,
mgh=mgsin30°[h/sin60°]+[1/2]2mv2
得:v=
(1−
3
3)gh
(2)对两个物体分别进行受力分析,沿垂直斜面和平行斜面方向建立坐标系进行正交分解,
当斜面体向右做匀加速直线运动时,加速度方向水平向右:
对A物体:T-mAgsin60°=mAacos60°
对B物体:mgsin30°-T=macos30°
解得:mA=
mg−
3ma
3g+a
由等式右侧的分子得,加速度的大小应满足 0<a<
3
3g
加速度a越大,A物体的质量越小,A物体质量应满足 0<mA<
3
3mg.
当斜面体向右做匀减速直线运动时,加速度方向水平向左:
对A物体:mAgsin60°-T=mAacos60°
对B物体:T-mgsin30°=macos30°
解得:mA=
mg+
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律.
考点点评: 对于连接体问题,常常有两种方法研究:一是机械能守恒;二是牛顿第二定律.本题采用隔离法由牛顿第二定律解答加速度问题,分析时要抓住两个物体之间的联系,比如加速度相同,绳子拉力大小相等.