题目内容
在北戴河旅游景点之一的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′,(均可看作斜面),甲、乙两名质量相等的旅游者分别乘两个完全相同的滑沙橇从A点由静止开始分别沿AB和AB′滑下,最后都停在水平沙面BC上,如图所示.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,斜面与水平面连接处均可认圆滑的,滑沙者保持姿势坐在滑沙橇上不动.则下列说法中正确的是( )
A、甲在B点的动能一定大于乙在B′点的动能 | B、甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程 | C、甲在斜面上滑行时克服摩擦力做功多 | D、甲全部滑行的水平位移一定等于乙全部滑行的水平位移 |
分析:根据动能定理求出物体停止时距离A的水平距离,比较出水平距离的大小关系,从而得出运动路程的大小.根据动能定理定理比较B、B′的动能大小.
解答:解:设斜面的倾角为θ,斜面高度为h,则斜面长度s=
,
A、人下滑过程,由动能定理得,mgh-μmgcosθ?s=
mv2-0,EK=
mv2=mgh-μmghcotθ,由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角,则甲在B点的动能大于乙在B′点的动能,故A正确;
B、对全过程运用动能定理得,mgh-μmgcosθ?s-μmgs′=0,整理得,mgh-μmg(scosθ?s-s′)=mgh-μmgs水平=0,由此可知,两人滑行的水平位移相等,根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程,由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角,甲的滑行路程大于乙的滑行路程,故BD正确.
C、在斜面上滑行时克服摩擦力做功,W=μmgcosθ?s=μmghcotθ,由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角,则WAB′>WAB,乙在斜面上滑行时克服摩擦力做功多,故C错误;
故选:ABD.
h |
sinθ |
A、人下滑过程,由动能定理得,mgh-μmgcosθ?s=
1 |
2 |
1 |
2 |
B、对全过程运用动能定理得,mgh-μmgcosθ?s-μmgs′=0,整理得,mgh-μmg(scosθ?s-s′)=mgh-μmgs水平=0,由此可知,两人滑行的水平位移相等,根据几何关系知甲滑行的总路程一定大于乙滑行的总路程,由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角,甲的滑行路程大于乙的滑行路程,故BD正确.
C、在斜面上滑行时克服摩擦力做功,W=μmgcosθ?s=μmghcotθ,由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角,则WAB′>WAB,乙在斜面上滑行时克服摩擦力做功多,故C错误;
故选:ABD.
点评:本题可以用动力学求解,也可以通过动能定理求解,运用动能定理求解比较简洁.本题应用动能定理分析两人的速度关系和水平位移关系,得到的结论:两人滑行的水平位移与斜面的倾角无关,是一个重要的经验结论,在理解的基础上进行记忆.而处理水平位移时用到的方法也需要仔细体会.
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