有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°,45°,30°,这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的三个小物体甲

有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°,45°,30°,这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙分别沿这三个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到O点的先后顺序是(  )
A. 甲最先,乙稍后,丙最后
B. 乙最先,然后甲和丙同时到达
C. 甲、乙、丙同时到达
D. 乙最先,甲稍后,丙最后
csg3716 1年前 已收到1个回答 举报

explorerboy 幼苗

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解题思路:根据牛顿第二定律得到物体下滑的加速度大小与斜面倾角的关系.用斜轨道底边长度表示物体的位移,由位移公式比较三个物体运动的时间,确定到达O点的先后.

设斜轨道底边的长度为l,斜面的倾角为α,则斜轨道的长度为:x=[l/cosα].
根据牛顿第二定律得,物体下滑的加速度为:a=[mgsinα/m=gsinα.
则有x=
1
2at2,
代入数据得:
l
cosα=
1
2•gsinα•t2
得到:t=t=

2l
gsinαcosα=

4l
gsin2α]
根据数学知识得知,sin2×60°=sin2×30°,则甲和丙运动的时间相等,同时达到斜轨道的底端O点.
又sin2×45°=1最大,则乙运动时间最短,乙最先到达O点,故B正确.
故选:B

点评:
本题考点: 牛顿第二定律.

考点点评: 本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合应用,用斜轨道底边的长度表示物体位移大小是关键.

1年前

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