问题 选择题

如图所示,光滑小球从a处无初速度释放,它可以直接下落,也可以沿光滑斜面ac、ad、ae滑到传送带上,已知ac、ad、ae与竖直方向的夹角分别是15°、30°、45°,传送带与水平方向的夹角θ=30°,则小球以最短的时间到达传送带的路径是(  )

A.ab

B.ac

C.ad

D.ae

答案

设ac的长度为x,知ab、ad的长度相同,xab=xad=

x
cos15°
xae=
x
cos30°
.根据牛顿第二定律得,ab=g,ac=gsin75°,ad=gsin60°,ae=gsin45°.

根据x=

1
2
at2得,ta=
2xab
ab
=
2x
gcos15°
tc=
2x
gsin75°
td=
2x
gcos15°sin60°
te=
2x
gcos30°gsin45°
,比较知tc最小.故B正确,A、C、D错误.

故选B.

单项选择题
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