题目内容

如图所示,斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的两段,在B处用小圆弧连接.将质量为m的小铁块(可视为质点)从A处由静止释放后,它沿斜面向下滑行,进入平面,最终静止于P处.若从该板材上再截下一段,搁置在A、P之间,构成一个新的斜面,再将小铁块放回A处,并轻推一下使之具有初速度v,沿新斜面向下滑动.关于小铁块的运动情况的描述正确的是( )

A.小铁块一定能够到达P点
B.小铁块的初速度必须足够大才能到达P点
C.小铁块能否到达P点与小铁块的质量无关
D.将小铁块从P经过B拉回到A与从虚线PA拉回到A,拉力做功至少为2mgh
【答案】分析:通过对A点释放到停止全过程运用动能定理,判断在水平面上的位移是否发生变化来确定小木块停止的位置.根据动能定理求出将小铁块从P经过B拉回到A与从虚线PA拉回到A,拉力做功.
解答:解:A、B设A距离地面的高度为h,动摩擦因数为μ,斜面AB的倾角为θ,对全过程运用动能定理有,mgh-μmgcosθs1-μmgs2=0,整理得:mgh-μmg(s1cosθ+s2)=0,而s1cosθ+s2等于OP的长度,即h-μ=0,与斜面的倾角无关,故小铁块一定能够到达P点.故A正确,B错误.
C、由上知,小铁块能否到达P点与小铁块的质量无关.故C正确.
D、将小铁块从P经过B拉回到A与从虚线PA拉回到A,恰好到达A点时速度为零,根据动能定理得
  WF-mgh-μmg=0
又由上h=μ,则得 WF=2mgh.故D正确.
故选ACD
点评:解决本题的关键会合理地选择研究的过程,即选择全过程为研究过程,运用动能定理求解.
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