题目内容

【题目】如图所示,AC和BC是两个固定的斜面,斜面的顶端A、B在同一竖直线上.甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,质量分别为m1、m2(m1<m2),与斜面间的动摩擦因数均为μ.若甲、乙滑至底端C 时的动能分别为Ek1、Ek2 , 速度大小分别为v1、v2 . 甲、乙在下滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别为W1、W2 , 所需时间分别为t1、t2 . 则( )

A.Ek1>Ek2
B.v1>v2
C.W1<W2
D.t1与t2大小关系不确定

【答案】B,C,D
【解析】解:A、设斜面与水平面的夹角为θ,OC=L,那么,物体从斜面顶点滑到底端过程只有重力、摩擦力做功,故有动能定理可得: ,故Ek和θ,m成正相关,又有θ1>θ2,m1<m2,故Ek1、Ek2,不能比较大小,故A错误;

B、 ,故由A可得: ,故θ越大,v越大,所以,v1>v2,故B正确;

C、甲、乙在下滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功 ,故m越大,W越大,所以,W1<W2,故C正确;

D、物体受力不变,故沿斜面向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得:加速度a=gsinθ﹣μgcosθ,那么物体下滑位移为 ,运动时间 ,故t和θ的竖直相关,但无同步变化规律,θ增大,t可能增大也可能减小,故t1与t2大小关系不确定,故D正确;

故选:BCD.

【考点精析】根据题目的已知条件,利用动能定理的综合应用的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

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