稿件来源:高途
| 斜面问题题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
斜面问题
如图($a$),倾角为$\theta$的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度$v_{0}$沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为$\mu _{1}$、$\mu _{2}$,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置$x$与时间$t$的关系曲线如图($b$)所示,两条曲线均为抛物线,乙的$x − t$曲线在$t=t_{0}$时切线斜率为$0$,则$(\qquad)$
$\\mu _{1}+\\mu _{2}=2\\tan \\theta$
","$t=t_{0}$时,甲的速度大小为$3v_{0}$
","$t=t_{0}$之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
","$t=t_{0}$之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
"]$\rm B$.位置$x$与时间$t$的图像的斜率表示速度,甲乙两个物块的曲线均为抛物线,则甲物体做匀加速运动,乙物体做匀减速运动,在$t_{0}$时间内甲乙的位移可得$x_{甲}=\dfrac{v_{0}+v}{2}t_{0}=3x_{0}$,$x_{乙}=\dfrac{v_{0}+0}{2}t_{0}=x_{0}$
可得$t_{0}$时刻甲物体的速度为$v=2v_{0}$,$\rm B$错误;
$\rm A$.甲物体的加速度大小为$a_{1}=\dfrac{v-v_{0}}{t_{0}}$
乙物体的加速度大小为$a_{2}=\dfrac{v_{0}}{t_{0}}$
由牛顿第二定律可得甲物体$mg\sin \theta − \mu _{1}mg\cos \theta=ma_{1}$
同理可得乙物体$\mu _{2}mg\cos \theta − mg\sin \theta=ma_{2}$
联立可得$\mu _{1}+\mu _{2}=2\tan \theta$,$\rm A$正确
$\rm C$.设斜面的质量为$M$,取水平向左为正方向,由系统牛顿牛顿第二定理可得$f=ma_{1}\cos \theta − ma_{2}\cos \theta=0$
则$t=t_{0}$之前,地面和斜面之间摩擦力为零,$\rm C$错误;
$\rm D$.$t=t_{0}$之后,乙物体保持静止,甲物体继续沿下面向下加速,由系统牛顿第二定律可得$f=ma_{1}\cos \theta$
即地面对斜面的摩擦力向左,$\rm D$正确。
故选:$\rm AD$。
| 斜面问题题目答案及解析(完整版)