问题 选择题

如图所示,小球a、b的质量分别是2m和m,a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速下滑,b从斜面等高处以初速度v0平抛,比较a、b落地的运动过程有(  )

A.a,b两球同时到达地面

B.a,b落地前的速度相同

C.重力对a、b做的功相同

D.落地前a,b两球重力做功的瞬时功率相等

答案

A、设斜面的高度为h,则在斜面上运动的加速度a=gsin30°=

1
2
g,则2h=
1
2
•at12
,解得t1=
8h
g
.平抛运动的时间t2=
2h
g
,知t1>t2.故A错误.

B、根据动能定理得,对a,2mgh=

1
2
•2mv2,解得v=
2gh
,对b,mgh=
1
2
mv2-
1
2
mv02
,解得v=
v02+2gh
,知a、b落地的速度不等.故B错误.

C、两物体质量不同,下降的高度相同,则重力做功不同.故C错误.

D、对于a,重力做功的瞬时功率P1=2mgvcos60°=mgv=mg

2gh
,对于b,竖直方向上的分速度vy=
2gh
,则重力做功的瞬时功率P2=mgvy=mg
2gh
.知重力做功的瞬时功率相等.故D正确.

故选D.

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