问题详情:
如图所示,一个上表面光滑的斜面体M置于水平地面上,它的两个斜面与水平面间的夹角分别为α、β,且α<β,M的顶端装有一定滑轮,一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B两个小物块,细绳与各自的斜面平行,不计绳与滑轮间的摩擦,A、B恰好在同一高度处于静止状态,剪断细绳后,A、B滑至斜面底端,M始终保持静止,则( )
A. 物块A的质量大于B的质量
B. 物块A对斜面体M的压力大于B对斜面体M的压力
C. 两物块达到斜面底端时,物块A重力的瞬时功率较大
D. 在滑块A、B下滑的过程中,斜面体受到水平向左的摩擦力
【回答】
考点: 牛顿第二定律;共点力平衡的条件及其应用;功率、平均功率和瞬时功率.
专题: 牛顿运动定律综合专题.
分析: 对两个滑块分别受力分析,然后根据平衡条件列方程判断;最后再对斜面体受力分析,判断静摩擦力的方向.
解答: 解:A、滑块A和滑块B沿着斜面方向的分力等大,故:mAgsinα=mBgsinβ;由于α<β,故mA>mB,故A正确;
B、滑块A对斜面体压力等于重力的垂直分力mAgcosα,滑块B对斜面体压力也等于重力的垂直分力mBgcosβ,因α<β,故cosα>cosβ;且mA>mB,故A对斜面的压力大于B对斜面的压力;故B正确;
C、滑块下滑过程机械能守恒,有:mgh=,故v=,由于两个滑块的高度差相等,故落地速度相等,但方向不同,滑块到达斜面底端时,滑块重力的瞬时功率:PA=mAgsinα•v,PB=mBgsinα•v;由于mAgsinα=mBgsinβ,故PA=PB,故C错误;
D、滑块A对斜面体压力等于重力的垂直分力mAgcosα,滑块B对斜面体压力也等于重力的垂直分力mBgcosβ,如图所示
NAsinα﹣NBsinβ=mAgcosαsinα﹣mBgcosβsinβ;由于mAgsinα=mBgsinβ;
故NAsinα﹣NBsinβ=mAgcosαsinα﹣mBgcosβsinβ>0,故静摩擦力向左,故D正确;
故选:ABD.
点评: 本题关键隔离三个物体分别受力分析,根据平衡条件列方程判断;同时要结合机械能守恒定律判断及功率公式进行判断.
知识点:牛顿第二定律
题型:多项选择