问题
选择题
如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦).初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态.剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块( )
A.速率的变化量不同
B.机械能的变化量不同
C.重力势能的变化量相同
D.重力做功的平均功率相同

答案
设斜面倾角为θ,刚开始AB处于静止状态,所以mBgsinθ=mAg,所以mB>mA,
A、剪断轻绳后A自由下落,B沿斜面下滑,AB都只有重力做功,根据动能定理得:
mv2=mgh1 2
v=
所以速度的变化量为v-0=2gh
,故A错误;2gh
B、AB都只有重力做功,机械能守恒,动能的增加量等于重力势能的减小量,所以△EK=mgh,由于mB>mA,所以动能变化比相等,故B错误;
C、重力势能变化量△EP=mgh,由于AB的质量不相等,所以重力势能变化不相同,故C错误;
D、A运动的时间为:t1=
,所以A重力做功的平均功率为:2h g
=. PA mAgh 2h g
B运动有:
=h sinθ
gsinθt22,解得:t2=1 2 1 sinθ
,所以B重力做功的平均功率为:2h g
=. PB
,mBghsinθ 2h g
而mBgsinθ=mAg,所以重力做功的平均功率相等,故D正确.
故选D