如圖所示,長直桿CPD與水平面成45°,由不同材料拼接面成,P為兩材料分界點,DP>CP.一個圓環(huán)套在長直桿上,讓圓環(huán)無初速從頂端滑到底端(如左圖);再將長直桿兩端對調(diào)放置,讓圓環(huán)無初速從頂端滑到底端(如右圖),兩種情況下圓環(huán)從開始運動到經(jīng)過P點的時間相同.下列說法中正確的是


  1. A.
    圓環(huán)與直桿CP段的動摩擦因數(shù)小于圓環(huán)與直桿DP段之間的動摩擦因數(shù)
  2. B.
    兩次滑動中圓環(huán)到達(dá)底端速度大小相等
  3. C.
    兩次滑動中圓環(huán)到達(dá)底端所用時間相等
  4. D.
    兩次滑動到達(dá)底端的過程中圓環(huán)與直桿摩擦產(chǎn)生的熱量相等
BD
分析:從C到D和從D到C分別利用動能定理可以比較物塊滑到低端時的速度大小,由功的計算公式可以求出克服摩擦力所做的功,機(jī)械能的損失等于克服摩擦力所做的功.
解答:A、第一種情況:從C到P過程,==
第二種情況:從D到P過程,==

∴μ1>μ2,即圓環(huán)與直桿CP段的動摩擦因數(shù)大于圓環(huán)與直桿DP段之間的動摩擦因數(shù),故A錯誤;
B、從C到D和從D到C過程中摩擦力做功相等,重力做功相等,根據(jù)動能定理可知,兩次滑動中物塊到達(dá)底端速度相等,故B正確.
C、由題意可知,小物塊兩次滑動經(jīng)過P點的時間相同,且DP>CP,因此從D到P的平均速度大于從C到P的平均速度,設(shè)從C到P點時速度為v1,從D到P時速度為v2,則根據(jù)勻變速直線運動特點有:,即從D到P點速度大于從C到P點的速度,則得v1<v2
設(shè)圓環(huán)滑到底端的速度大小為v.則
第一種情況:從P到D過程,=
第二種情況:從P到C過程,=
,v1<v2
∴t1>t2.則得第一次圓環(huán)到達(dá)底端所用時間長.故C錯誤.
D、兩次滑下的過程中摩擦力做功相同,物塊機(jī)械能的損失相等,摩擦產(chǎn)生的熱量相等.故D正確.
故選BD.
點評:本題應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)、動能定理是解答這類問題的關(guān)鍵.應(yīng)用動能定理時注意正確選擇兩個狀態(tài),弄清運動過程中外力做功情況,可以不用關(guān)心具體的運動細(xì)節(jié).
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長直桿CPD與水平面成45°,由不同材料拼接面成,P為兩材料分界點,DP>CP.一個圓環(huán)套在長直桿上,讓圓環(huán)無初速從頂端滑到底端(如左圖);再將長直桿兩端對調(diào)放置,讓圓環(huán)無初速從頂端滑到底端(如右圖),兩種情況下圓環(huán)從開始運動到經(jīng)過P點的時間相同.下列說法中正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,長直桿CPD與水平面成45°,由不同材料拼接面成,P為兩材料分界點,DP>CP.一個圓環(huán)套在長直桿上,讓圓環(huán)無初速從頂端滑到底端(如圖甲);再將長直桿兩端對調(diào)放置,讓圓環(huán)無初速從頂端滑到底端(如圖乙),兩種情況下圓環(huán)從開始運動到經(jīng)過P點的時間相同.下列說法中正確的是(  )

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