如图所示,一直角斜面体固定在地面上,右边斜面倾角60°,左边斜面倾角30°,A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,分别置于斜面上,两物体可以看成质点,且位于同高度

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一直角斜面体固定在地面上,右边斜面倾角60°,左边斜面倾角30°,A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,分别置于斜面上,两物体可以看成质点,且位于同高度处于静止平衡状态,一切摩擦不计,绳子均与斜面平行,若剪断绳,让两物体从静止开始沿斜面下滑,下列叙述正确的是(  )
A.落地时两物体速率相等
B.落地时两物体机械能相等
C.落地时两物体重力的功率相同
D.两物体沿斜面下滑的时间相同
魔方格

◎ 答案

A、两物体位于相同高度,剪断轻绳,让两物体从静止开始沿斜面滑下,两物体运动过程中只有重力做功,
落地高度相同,根据机械能守恒定律,得mgh=
1
2
mv2
得v=

2gh
,所以到达斜面底端时两物体速率相等.故A正确.
B、取地面为参考平面可知,物体的机械能表达式为E=mgh,h相同,由于m不等,故落地时两物体机械能不等.故B错误.
C、两物体原来均处于平衡状态,受力分析得:
绳子对A、B的拉力大小相等,
对A有:mAg=Tsin60°;
对B有:mBg=Tsin30°
则有:
mA
mB
=
1

3
,两物体在斜面底端时速度在竖直方向上的分量之比:
vyA
vyB
=
vsin60°
vsin30°
=

3
1

落地时两物体重力功率的表达式为P=mgv,所以斜面底端时两物体重力的功率相等.故C正确.
D、两物体从静止开始沿斜面滑下做匀加速运动,根据牛顿第二定律得a=gsinθ,
根据几何关系知道A物体的加速度较大,但是下滑的距离较小,所以由公式x=
1
2
at2
得知,A沿斜面下滑的时间较小,故D错误,
故选AC.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一直角斜面体固定在地面上,右边斜面倾角60°,左边斜面倾角30°,A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端,分别置于斜面上,两物体可以看成质点,且位于同高度…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【平均功率和瞬时功率的区别】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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