問題詳情:
如圖所示,一個上表面光滑的斜面體M置於水平地面上,它的兩個斜面與水平面間的夾角分別為α、β,且α<β,M的頂端裝有一定滑輪,一輕質細繩跨過定滑輪後連接A、B兩個小物塊,細繩與各自的斜面平行,不計繩與滑輪間的摩擦,A、B恰好在同一高度處於靜止狀態,剪斷細繩後,A、B滑至斜面底端,M始終保持靜止,則( )
A. 物塊A的質量大於B的質量
B. 物塊A對斜面體M的壓力大於B對斜面體M的壓力
C. 兩物塊達到斜面底端時,物塊A重力的瞬時功率較大
D. 在滑塊A、B下滑的過程中,斜面體受到水平向左的摩擦力
【回答】
考點: 牛頓第二定律;共點力平衡的條件及其應用;功率、平均功率和瞬時功率.
專題: 牛頓運動定律綜合專題.
分析: 對兩個滑塊分別受力分析,然後根據平衡條件列方程判斷;最後再對斜面體受力分析,判斷靜摩擦力的方向.
解答: 解:A、滑塊A和滑塊B沿着斜面方向的分力等大,故:mAgsinα=mBgsinβ;由於α<β,故mA>mB,故A正確;
B、滑塊A對斜面體壓力等於重力的垂直分力mAgcosα,滑塊B對斜面體壓力也等於重力的垂直分力mBgcosβ,因α<β,故cosα>cosβ;且mA>mB,故A對斜面的壓力大於B對斜面的壓力;故B正確;
C、滑塊下滑過程機械能守恆,有:mgh=,故v=,由於兩個滑塊的高度差相等,故落地速度相等,但方向不同,滑塊到達斜面底端時,滑塊重力的瞬時功率:PA=mAgsinα•v,PB=mBgsinα•v;由於mAgsinα=mBgsinβ,故PA=PB,故C錯誤;
D、滑塊A對斜面體壓力等於重力的垂直分力mAgcosα,滑塊B對斜面體壓力也等於重力的垂直分力mBgcosβ,如圖所示
NAsinα﹣NBsinβ=mAgcosαsinα﹣mBgcosβsinβ;由於mAgsinα=mBgsinβ;
故NAsinα﹣NBsinβ=mAgcosαsinα﹣mBgcosβsinβ>0,故靜摩擦力向左,故D正確;
故選:ABD.
點評: 本題關鍵隔離三個物體分別受力分析,根據平衡條件列方程判斷;同時要結合機械能守恆定律判斷及功率公式進行判斷.
知識點:牛頓第二定律
題型:多項選擇