题目内容

5.如图所示,一物块以3m/s的初速度从曲面A 点下滑,运动到B点速度仍为3m/s.若物体以2m/s的初速度仍由A 点下滑,则它运动到B点时的速度(  )
A.小于2 m/sB.等于2 m/s
C.大于2 m/sD.无法确定速度范围

分析 物块从曲面的A点下滑过程中,重力和摩擦力做功,当物块下滑的速度减小时,运用向心力知识分析轨道对物体支持力的变化,判断摩擦力如何变化,确定物体克服摩擦力做功的大小,分析动能变化量的大小,再求出物体运动到B点时的速度范围.

解答 解:物体从曲面的A点下滑过程中,重力和摩擦力做功,当物体下滑的速度减小时,在同一点物体所需要的向心力减小,轨道对物体的支持力减小,则物体对轨道的压力减小,物体所受的滑动摩擦力减小,从A运动到B,路程相等,则物体下滑过程中克服摩擦力做功减小,重力做功相同,根据动能定理得知,动能的变化量减小,第一次下滑过程动能变化量为零,第二次应有$\frac{1}{2}$mvB2-$\frac{1}{2}$mvA2>0,得:vB>2m/s
故选:C

点评 本题运用向心力和动能定理分析物块下滑过程动能的变化量大小,这是经常采用的思路,要学会运用.

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