Question

如圖所示，截面為三角形的斜面體由兩種材料拼接而成，BC界面平行底面DE，兩側(cè)面與水平面夾角分別為30°和60°．已知物塊從A由靜止下滑，加速運(yùn)動(dòng)到B再勻速運(yùn)動(dòng)到D，若該物塊從A由靜止沿另一側(cè)面下滑，則有

1. A.
   將加速運(yùn)動(dòng)到C再勻速運(yùn)動(dòng)到E
2. B.
   AB段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于AC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
3. C.
   一直加速運(yùn)動(dòng)到E，但AC段的加速度比CE段小
4. D.
   通過(guò)E點(diǎn)的速率大于通過(guò)D點(diǎn)的速率

Answer 1

D
分析：由題，物塊從A由靜止下滑，加速運(yùn)動(dòng)到B再勻速運(yùn)動(dòng)到D，在BD段重力沿斜面向下的分力與摩擦力平衡．而另一側(cè)面傾角大，重力下滑分力增大，摩擦力減小，物塊必定勻加速下滑．根據(jù)動(dòng)能定理分析物塊滑到B和C的速度大小，由位移公式分析時(shí)間的長(zhǎng)短．AC段動(dòng)摩擦因數(shù)比CE段小，AC段的加速度比CE段大．根據(jù)動(dòng)能定理研究E、D的速度大�。�
解答：A、根據(jù)物塊在左側(cè)斜面的運(yùn)動(dòng)情況分析可知，AB段動(dòng)摩擦因數(shù)小于BD的動(dòng)摩擦因數(shù)，BD段重力的下滑分力與摩擦力平衡．右側(cè)面斜面的傾角增大，重力的下滑分力增大，摩擦力減小，所以重力的下滑分力大于摩擦力，物塊一直加速下滑．故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)上面材料的動(dòng)摩擦因數(shù)μ₁，斜面的高為h₁．根據(jù)動(dòng)能定理得
AB過(guò)程：mgh₁-μ₁mgcos30°?AB=
AC過(guò)程：μ₁mgcos60°?AC=
由于ABcos30°＞ACcso60°所以v_B＜v_C
由位移公式得
AB=，AC=
由于AB＞AC，v_B＜v_C則t_AB＞t_AC．故B錯(cuò)誤．
C、由于AC段動(dòng)摩擦因數(shù)比CE段小，則AC段的加速度比CE段大．故C錯(cuò)誤．
D、設(shè)下面材料的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₂，高度為h₂，根據(jù)動(dòng)能定理得
左側(cè)面：mg（h₁+h₂）-μ₁mgcos30°?AB-μ₂mgcos30°?BD=
右側(cè)面：mg（h₁+h₂）-μ₁mgcos60°?AC-μ₂mgcos60°?CE=
因?yàn)锳Bcos30°＞ACcos60°，BDcos30°＞CEcos60°，則v_D＜v_E．故D正確．
故選D
點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用力學(xué)多個(gè)規(guī)律分析，難度較大．也可以采用作速度圖象的方法進(jìn)行分析．