题目内容
【题目】如图所示,平直木板AB倾斜放置,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小,先让物块从A由静止开始滑到B,然后将A端着地,抬高B端,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较,下列说法中正确的是
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A. 物块从顶端滑到底端,两过程中物块克服摩擦力做功相同
B. 物块从顶端滑到底端,两过程中物块所受摩擦力冲量大小相等
C. 物块滑到底端时的速度,前一过程较大
D. 物块从顶端滑到底端两过程,前一过程用时较短
【答案】A
【解析】
小物块能滑下,把自身重力分解,可得出第一过程中沿斜面向下的合力是逐步加大的,第二过程是合力是逐步减小的,接下来可以运用动能定理和
图像进行判断;
A、设斜面倾角为
,利用微元法,将斜面分割成无数个小段,则每一小段克服摩擦力的功为
,则整个过程中克服摩擦力的功为:
,可知两过程中物块克服摩擦力做功相同,故选项A正确;
B、两过程中,由于重力做功相同,克服摩擦力做功相同,则根据动能定理可知,两过程到达底端的速度大小相等,先让物块从A由静止开始滑到B,又因为动摩擦因数由A到B逐渐减小,则合力增大,即加速度增大,同理可知当物块由B到A,则合力减小,即加速度减小,最终速度的大小相等,而且位移大小相等,则
图像如图所示:
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则前一过程即由A到B用时
较长,则两个过程中摩擦力的冲量的大小不相等,故选项BCD错误。
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