题目内容
【题目】如图,在竖直平面内,滑道ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水平线上。先让小滑块以一定的初速度由A沿着滑道滑到C,经过B点和C点的速率各为vB1、v1.再让小滑块以大小相同的初速度由C沿着滑道滑到A,经过B点和A点的速率各为vB2、v2,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则
A. vB1 > vB2 B. vB1 < vB2 C. v1 > v2 D. v1 = v2
【答案】AC
【解析】试题分析:滑块做圆周运动,根据牛顿第二定律判断滑块受到的支持力大小关系,然后判断摩擦力大小关系,再比较滑块的运动时间,根据动能定理比较速度的大小。
在AB段,由牛顿第二定律得,滑块受到的支持力,则速度v越大,滑块受支持力F越小,摩擦力越小;在BC段,由牛顿第二定律得,滑块受到的支持力,则速度v越大,滑块受支持力F越大,摩擦力越大;滑块从A运动到B与从C运动到B的两个过程相比较,A到B的过程中,在AB段滑块所受的摩擦力较小,克服摩擦力做功较少,在BC段摩擦力较大,克服摩擦力做功较多,由动能定理可知,A正确B错误;从A到C的过程和C到A的过程,通过同一点,在AB段,由牛顿第二定律知,径向的合力提供向心力,从A到B时速度较大,则支持力较小,摩擦力较小,在BC段,径向的合力提供向心力,从A到B,在BC段的速度较小,支持力较小,摩擦力较小,结合动能定理知,从A到C过程中克服摩擦力做功小于从C到A过程中克服摩擦力做功,知,C正确D错误.
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