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精英家教网如图所示在倾斜角为θ的斜面上方的A点处放置光滑板AB、AC、AD各端点刚好在斜面上,AB竖直,AD⊥BD,AC为∠BAD的角分线,一质点自A端由静止滑到B端的时间为tB,滑到C端的时间为tC,滑到D端的时间为tD,则(  )
A、tC最小,tB≠tDB、tB最小,tC≠tDC、tC最小,tB=tDD、tD最小,tC≠tB
分析:AB竖直,AD⊥BD,以AB为直径画圆必定过D点,根据等时圆的结论及几何关系即可求解.
解答:精英家教网解:如图所示:AB竖直,AD⊥BD,以AB为直径画圆必定过D点,
设小物块下滑的轨道与竖直方向的夹角为θ,圆的半径为R,根据牛顿第二定律得,a=
mgcosθ
m
=gcosθ

轨道的位移x=2Rcosθ.
根据2Rcosθ=
1
2
at2

解得:t=
4R
g
与θ角无关.
所以从A点滑到圆上任一点的时间都相等,则由A点滑到D点所用时间和A点滑到B点所需时间相等,
即tB=tD
AC的长度比从A沿AC方向到达圆周的长度小,所以时间也短,即tC最小,
故选:C
点评:本题有其特殊的解题方法,作等时圆是一种快捷、方便的方法,难道适中.
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