题目内容

7.如图甲所示,顶点为直角的三角劈由上下两种不同材料制成,表面的粗糙程度不同,ABD与水平面的夹角为30°,ACE与水平面夹角为60°,一滑块从A点沿两侧面由静止下滑,其中沿ABD由静止下滑时的v-t图象如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.滑块在AC段下滑时的加速度最大
B.滑块在CE段下滑时的加速度最大
C.滑块滑到E点的速度比滑到D点时的速度大
D.滑块滑到E点的速度与滑到D点时相等

分析 根据v-t图象的斜率等于加速度,可判断出滑块的运动情况,由牛顿第二定律分析动摩擦因数的关系,并判断加速度关系,由动能定理分析速度关系.

解答 解:AB、设AB段和BD段的动摩擦因数分别为μ1和μ2.
由v-t图象知,滑块沿ABD由静止下滑时先做匀加速运动,后做匀速运动,则有
在AB段有:mgsin30°>μ1mgcos30°,即得 μ1<tan30°
在BD段有:mgsin30°=μ2mgcos30°,即得 μ2=tan30°,所以μ1<μ2.
设任一段斜面,动摩擦因数为μ,斜面倾角为α.
根据牛顿第二定律得 mgsinα-μmgcosα=ma,得 a=gsinα-μgcosα
可知,AC段斜面倾角最大,而μ最小,所以滑块在AC段下滑时的加速度最大,故A正确,B错误.
CD、滑块从A到E,由动能定理得:
mgh-μ1mgcos30°•AB-μ2mgcos30°•BD=$\frac{1}{2}m{v}_{D}^{2}$
滑块从A到D,由动能定理得:
  mgh-μ1mgcos60°•AC-μ2mgcos60°•CE=$\frac{1}{2}m{v}_{E}^{2}$
由于AB>AC,BD>CE,对比可得:vE>vD,故C正确,D错误.
故选:AC

点评 本题关键要滑块的运动状态,分析动摩擦因数的关系,再动能定理求出滑块速度的一般表达式,然后再分析讨论.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网