题目内容
(2008?山东模拟)如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°.已知物块从A静止下滑,加速至B匀速至D;若该物块静止从A沿另一侧面下滑,则有( )
分析:根据动能定理列式比较B、C速率关系.求出物体从倾角一定的斜面下滑的加速度的一般表达式,然后讨论影响加速度大小的各个因数对加速度的影响,再讨论各段的运动情况.
解答:解:A、物体从倾角为θ的斜面滑下,根据动能定理,有
mgh-μmgcoθ?
=
mv2
即有mgh-μmghcotθ=
mv2,θ越大,cotθ越小,v越大,其他量相等,则物体通过C点的速率大于通过B点的速率,故A错误;
B、由上分析有vB<vC.由位移公式得 xAB=
tAB,xAC=
tAC,
因为xAB>xAC,vB<vC,则tAB>tAC.即得AB段的运动时间大于AC段的运动时间,故B正确;
C、将物块在CE段与BD段运动进行比较:BD段上重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力大小相等.在CE段上重力沿斜面的分力较大,滑动摩擦力较小,则重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力.所以物块沿CE段将做匀加速运动.故C错误.
D、由上分析可知,物块一直加速运动到E,由于AC段滑动摩擦力较小,则AC段的加速度比CE段大.故D错误.
故选B.
mgh-μmgcoθ?
h |
sinθ |
1 |
2 |
即有mgh-μmghcotθ=
1 |
2 |
B、由上分析有vB<vC.由位移公式得 xAB=
vB |
2 |
vC |
2 |
因为xAB>xAC,vB<vC,则tAB>tAC.即得AB段的运动时间大于AC段的运动时间,故B正确;
C、将物块在CE段与BD段运动进行比较:BD段上重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力大小相等.在CE段上重力沿斜面的分力较大,滑动摩擦力较小,则重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力.所以物块沿CE段将做匀加速运动.故C错误.
D、由上分析可知,物块一直加速运动到E,由于AC段滑动摩擦力较小,则AC段的加速度比CE段大.故D错误.
故选B.
点评:本题关键是求出物体沿斜面下滑的加速度和速度的一般表达式,然后再分析讨论.也可以通过作速度-时间图象进行分析.
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