题目内容

11.物块先沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,后沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB,如图所示.物块与两轨道的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块整个下滑过程中(  )
A.物块受到的摩擦力相同B.沿轨道1下滑时的位移较小
C.物块滑至B点时速度大小不相同D.两种情况下损失的机械能相同

分析 (1)根据滑动摩擦力的公式即可求解;
(2)位移是从初位置指向末位置的有向线段;
(3)根据动能定理即可求解,但要注意方向;
(4)损失的机械能等于克服摩擦力所做的功.

解答 解:A.f=μmgcosθ,在轨道1、2上倾角不同,所以摩擦力不同,故A错误;
B.位移是从初位置指向末位置的有向线段,故位移相同,故B错误;
C.设AC与水平面的夹角为α,CB与水平面的夹角为β,AB与水平面的夹角为θ,如图所示
沿轨道2运动,摩擦力做的功:Wf2=μmgcosα•xAC+μmgcosβ•xCB=μmg•xEF+μmg•xEB=μmg•xFB
沿轨道1运动,摩擦力做的功为:Wf1=μmgcosθ•xAB=μmg•xFB=Wf2
由动能定理$\frac{1}{2}m{v}^{2}={W}_{G}-{W}_{f}$得:物块滑至B点时速度大小相同,但方向不同,故C正确.
D.由C的分析可知,两种运动摩擦力做的功相同,所以两种情况下损失的机械能相同,故D正确;
故选:CD.

点评 该题要求同学们能根据题目正确求出各个阶段摩擦力所做的功,并结合动能定理求解,难度适中.

练习册系列答案
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16.某实验小组利用如图甲所示的装置做试验“验证机械能守恒定律”的实验.
(1)在做该实验时,除了铁架台、夹子、纸带、打点计时器、重锤、学生电源外,还必需下列器材中的B.(填选项字母)
A.天平        B.毫米刻度尺     C.弹簧秤      D.秒表
(2)以下关于该实验操作过程的说法中正确的是B.
A.将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
B.先接通电源后释放纸带
C.实验前,应用夹子夹住纸带的上端,使纸带竖直,重锤应远离打点计时器
D.重物下落的高度既可以用刻度尺直接测量,又可以用公式hn=$\frac{1}{2}$gtn2计算得到
(3)如图乙所示为该实验小组得到的一条纸带,在计算纸带上第N点对应的重锤速度时,小组内的几位同学采用了以下几种方法进行计算,其中正确的是CD.(此题有多选)
A.vN=ngT     B.vN=(n-1)gT    C.vN=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$    D.vN=$\frac{{d}_{n+1}{d}_{n-1}}{2T}$

(4)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能EP,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和EP,根据测量数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ,如图丙所示.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1=2.89J/m,则图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m(结果保留三位有效数字).重锤和纸带在下落过程中所受到的平均阻力f与重锤所受重力G的比值为$\frac{f}{G}$=$\frac{{k}_{1}-{k}_{2}}{{k}_{1}}$(用字母k1和k2表示).

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