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
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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.

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