题目内容
20.如图所示,质量为m的小滑块(可视为质点),从h高处的A点由静止开始沿斜面下滑,经斜面末端B点后(斜面和水平面之间有小圆弧平滑连接),停在水平面上的C点.假设小滑块与斜面和地面的动摩擦因数处处相同,则下列说法正确的是( )A. | 小滑块的质量越大,C点与B点的距离就越远 | |
B. | 小滑块从A到B的过程重力的瞬时功率逐渐增大,从B到C的过程逐渐减小 | |
C. | 小滑块从A到C的过程重力冲量与滑动摩擦力冲量之和为零 | |
D. | 小滑块从A到C的过程重力做功与滑动摩擦力做功之和为零 |
分析 根据动能定理求出滑块滑到斜面底端时的动能表达式,抓住水平位移和竖直高度的关系,结合动能定理的表达式分析;
解答 解:A、设斜面长为s,倾角为θ,Wf为滑块下滑过程克服摩擦力所做的功,则:
Wf=fs=μmgcosθ•s=μmgx,
设滑块滑到斜面底端时的动能为Ek,则:mgh-Wf=Ek-0,
故Ek=mgh-μmgx,
滑块在水平面上运动时设最大位移为x′,则:-μmgx′=0-Ek
联立可得:$x′=\frac{h}{μ}-x$,可知滑块停下的位置与物体的质量无关,故A错误;
B、小滑块在斜面上做加速运动,则重力的功率:PG=mg•v•sinθ,可知小滑块从A到B的过程重力的瞬时功率逐渐增大;在水平面上,滑块的速度方向与重力的方向垂直,所以重力的功率始终是0.故B错误;
C、整个运动的过程中小滑块受到重力、支持力和摩擦力的作用,三个力的冲量的和才等于0.故C错误;
D、整个的过程中只有重力和摩擦力整个,所以小滑块从A到C的过程重力做功与滑动摩擦力做功之和为零,故D正确.
故选:D
点评 解答本题关键先对滑块进行受力分析,得出滑块在斜面上运动的过程中摩擦力做的功等于μmgx,与斜面的倾角无关,从而进一步判断出滑块停下的位置与滑块的质量无关.
练习册系列答案
相关题目
10.如图所示,三个图象表示A、B、C、D、E、F六个物体的运动情况,下列说法中正确的是( )
A. | 合力是变力的物体是F | B. | 合力为零的物体是A、C、E | ||
C. | 合力是恒力的物体是D、F | D. | 速度相等的物体是B、D |
11.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是( )
A. | 穿过线圈向下的磁通量增大 | B. | 穿过线圈向上的磁通量增大 | ||
C. | 有逆时针方向的感应电流 | D. | 有顺时针方向的感应电流 |
8.如图所示,理想变压器的副线圈接有一规格为“44V、44w”的灯泡和线圈电阻r=1Ω的电动机,原线圈接上u=220$\sqrt{2}$sin100πt(V)的正弦交流电后灯泡和电动机都正常工作,且原线圈中理想交流电流表的示数为1A,则下列说法正确的是( )
A. | 理想变压器原、副线圈匝数之比为4:1 | |
B. | 电动机的输出功率为176 W | |
C. | 电动机的热功率为6W | |
D. | 若电动机被卡住,灯泡仍正常工作,则电流表的示数变为9A |
15.中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理医学奖,屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人.在研究青蒿素化学结构中,研究人员用比可见波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构.在做单缝衍射实验中,下列说法中正确的是( )
A. | 将入射光由可见光换成X射线,衍射条纹间距变窄 | |
B. | 使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄 | |
C. | 换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽 | |
D. | 增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变窄 | |
E. | 衍射条纹中央条纹最宽 |
11.如图甲所示电路,小灯泡通电后其两端电压 U 随所通过的电流 I 变化的图线如图乙所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PM 为 U 轴的垂线,PQ 为 I 轴的垂线,下列说法中正确的是( )
A. | 随着电流的增大,小灯泡电阻也增大 | |
B. | 对应 P 点,小灯泡的电阻为 R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$ | |
C. | 在电路中灯泡 L 两端的电压为 U1时,电阻 R 两端的电压为 I1R | |
D. | 对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的“面积” |