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精英家教网如图,从竖直面上大圆的最高点A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上,同一物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则(  )
A、到达底端的动量大小相等B、重力的冲量都相同C、动量的变化率都相同D、所用的时间都相同
分析:对两种情况受力分析,由几何关系及牛顿第二定律可求得两种情况下的运动时间关系,再由冲量定义求出重力的冲量;
由机械能守恒可求得物体到达BC两点时的速度大小,从而求得动量的变化.
解答:精英家教网解:如图所示,对物体在斜面上受力分析,由牛顿第二定律可求得:a=gcosα
根据运动学公式x=
1
2
at2可得:2Rcosα=
1
2
gcosαt2
则有:t=2
R
g

因此下滑时间与斜面的倾角无关,只与圆弧的半径及重力加速度有关,故D正确;
因时间相同,则重力的冲量相同,故B正确;
因物体下落的高度不同,故物体到达轨道底端的速度大小不同,故动量大小不相等,故A错误;
因初动量都为零,末动量不相等,故动量的变化率不相同,故C错误;
故选:BD.
点评:本题考查牛顿第二定律及动量定理等的应用,在解题时要注意几何关系的应用,图中B处夹角为90°.
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