题目内容
如图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圆心O,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°,若有三个质量相同的小孩从a、b、c处下滑到O点的过程中(忽略阻力),则( )
分析:研究斜面是任意角时滑环运动到D所用的时间,由牛顿第二定律得到滑环的加速度,由位移公式得到时间与斜面倾角的关系,由数学知识分析时间的关系.
解答:解:A、B、C、设OD=d,任意一斜面的倾角为α,则由牛顿第二定律得到滑环的加速度为 a=gsinα,滑环从斜面的顶点滑到D的位移为 x=
.
由x=
at2得,t=
=
=
由数学知识得知,sin(2×60°)=sin(2×30°),sin(2×45°)=1最大,即b运动时间最短,a、c运动时间最长且相等;
由于重力相同,故重力对a、c的冲量相等,对b的冲量最大;故AB正确,C错误;
D、支持力N=mgcosα,三个小孩受到的支持力全不同,故支持力冲量不等,故D错误;
故选AB.
d |
cosα |
由x=
1 |
2 |
|
|
4d |
g?sin2α |
由数学知识得知,sin(2×60°)=sin(2×30°),sin(2×45°)=1最大,即b运动时间最短,a、c运动时间最长且相等;
由于重力相同,故重力对a、c的冲量相等,对b的冲量最大;故AB正确,C错误;
D、支持力N=mgcosα,三个小孩受到的支持力全不同,故支持力冲量不等,故D错误;
故选AB.
点评:本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,关键要抓住三个过程相同的量表示位移和加速度.
练习册系列答案
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如图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圆心O,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力),则( )
A、a处小孩最先到O点 | B、b处小孩最先到O点 | C、c处小孩最先到O点 | D、三个小孩同时到O点 |