问题 选择题

如图所示,表面光滑的固定斜面顶端安装一个定滑轮,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).开始时A、B处于同一高度并恰好处于静止状态,现剪断轻绳后A自由下落,B沿斜面下滑.则在剪断轻绳到物块着地的过程中,两物块 (  )

A.速度变化相同

B.动能变化相同

C.重力势能变化相同

D.重力做功的平均功率相同

答案

速度是矢量,A的加速度方向竖直向下,所以速度的变化量方向竖直向下,B的加速度方向沿斜面向下,所以B速度变化量的方向沿斜面向下,方向不同,故A错误;

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零,所以△EK=mgh,由于mB>mA,所以动能变化不相等,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=

2h
g
,所以A重力做功的平均功率为:
.
PA
=
mAgh
2h
g

B运动有:

h
sinθ
=
1
2
gsinθt22,解得:t2=
1
sinθ
2h
g
,所以B重力做功的平均功率为:
.
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

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