如图所示,一个表面光滑的斜面体M固定在水平地面上,它的两个斜面与水平面的夹角分别为、,且的顶端装有一定滑轮,一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块,细绳与各


    题型: 选择题 难度: 一般
    如图所示,一个表面光滑的斜面体M固定在水平地面上,它的两个斜面与水平面的夹角分别为、,且的顶端装有一定滑轮,一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小滑块,细绳与各自的斜面平行,不计绳与滑轮间的摩擦,A、B恰好在同一高度处于静止状态.剪断细绳后,A、B滑至斜面底端.则
    
    A.滑块A的质量大于滑块B的质量
    B.两滑块到达斜面底端时的速度大小相等
    C.两滑块同时到达斜面底端
    D.两滑块到达斜面底端时,滑块A重力的瞬时功率较大
    答案
    AB
    解析
    试题分析:据题意,细绳剪短前A、B物体处于静止状态,则有:即,由于,所以,故A正确;据机械能守恒定律:得,由于细绳剪短前两个物体处于同一高度,则滑到底端时两个物体速度大小相等但方向不同,B正确;由牛顿第二定律得:,,则,物体的运动时间,v相同、,则,故C错误;滑到低端时重力的功率为:,由于则,则,故D错误;
    

Q:本文档属于什么类型的内容?
A:本文档是物理学科的高中物理选择题习题解析,属于理科习题教学资料。
Q:本题的题型是什么,整体难度如何?
A:题型为选择题,难度标注为一般。
Q:题目中的斜面体M是如何放置的?
A:斜面体M表面光滑,固定在水平地面上,顶端装有定滑轮。
Q:剪断细绳前,A、B两个滑块的状态和位置是怎样的?
A:A、B通过轻质细绳跨过定滑轮连接,细绳和各自斜面平行,不计绳与滑轮摩擦,A、B恰好在同一高度处于静止状态。
Q:剪断细绳前A、B静止,根据受力平衡可以得到什么结论?
A:平衡时满足$m_A g \sin\alpha = m_B g \sin\beta$,由于α小于β,因此滑块A的质量大于滑块B的质量,对应选项A正确。
Q:两滑块滑到斜面底端时,速度大小有什么关系?
A:根据机械能守恒定律$mgh=\frac{1}{2}mv^2$,推导得到$v=\sqrt{2gh}$,剪断前两个滑块初始高度相同,因此滑到底端时速度大小相等,对应选项B正确。
Q:两个滑块会不会同时到达斜面底端?
A:不会。根据牛顿第二定律,滑块加速度$a=g\sin\theta$,斜面长度$L=\frac{h}{\sin\theta}$,结合运动学公式$L=\frac{1}{2}at^2$推导可得,倾角更小的A对应的运动时间更长,A后到达底端,因此选项C错误。
Q:到达斜面底端时,哪个滑块重力的瞬时功率更大?
A:到达底端时重力的瞬时功率$P_A=m_A g v \sin\alpha$,$P_B=m_B g v \sin\beta$,结合平衡条件$m_A g \sin\alpha = m_B g \sin\beta$,且到达底端速度v相等,可知两者重力瞬时功率相等,因此滑块A重力瞬时功率更大的说法错误,选项D错误。
Q:本题给出的正确选项是哪两个?
A:正确选项是A和B。
Q:本题中计算重力瞬时功率的时候,为什么要乘斜面倾角的正弦值?
A:因为瞬时功率是重力和竖直方向速度的乘积,滑块到达底端速度沿斜面向下,将速度分解到竖直方向得到竖直分速度$v_y=v\sin\theta$,因此重力的瞬时功率$P=mg v_y=mg v\sin\theta$。

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