问题
选择题
如图所示,物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点,另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点,AC=CB.物块与两轨道间的动摩擦因数相同,不考虑物块在C点处撞击的因素,则在物块两次下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.物块受到摩擦力相同
B.沿轨道1下滑时的位移较小
C.物块滑至B点时速度相同
D.两种情况下损失的机械能相同
答案
A.f=μmgcosθ,在轨道1、2上倾角不同,所以摩擦力不同,故A错误;
B.位移是从初位置指向末位置的有向线段,故位移相同,故B错误;
C.设AC与水平面的夹角为α,CB与水平面的夹角为β,AB与水平面的夹角为θ,如图所示
沿轨道2运动,摩擦力做的功:Wf2=μmgcosα•xAC+μmgcosβ•xCB=μmg•xEF+μmg•xEB=μmg•xFB
沿轨道1运动,摩擦力做的功为:Wf1=μmgcosθ•xAB=μmg•xFB=Wf2
由动能定理
mv2=WG-Wf得:物块滑至B点时速度大小相同,但方向不同,故C错误.1 2
D.由C的分析可知,两种运动摩擦力做的功相同,所以两种情况下损失的机械能相同,故D正确;
故选D