如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦...

问题详情:

如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端.三种情况相比较,下列说法正确的是(  )

如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦...

A.

物体损失的机械能△Ec=2△Eb=4△Ea

B.

因摩擦产生的热量2Qa=2Qb=Qc

C.

物体到达底端的动能Eka=2Ekb=2Ekc

D.

物体运动的时间4ta=2tb=tc

【回答】

考点:

功能关系;机械能守恒定律.

分析:

损失的机械能转化成摩擦产生的内能.物体从斜面下滑过程中,重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可以比较三者动能大小,注意物体在运动过程中克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量,据此可以比较摩擦生热大小.

解答:

解:设斜面和水平方向夹角为θ,斜面长度为X,

则物体下滑过程中克服摩擦力做功为:W=mgμXcosθ,

Xcosθ即为底边长度.

A、物体下滑,除重力外有摩擦力做功,根据能量守恒,损失的机械能 转化成摩擦产生的内能.

由图可知a和b底边相等且等于c的一半,故摩擦生热关系为:Qa=Qb=如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦... 第2张Qc,所以损失的机械能△Ea=△Eb=如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦... 第3张△Ec

故A错误.

B、克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量,所以2Qa=2Qb=Qc,故B正确.

C、设物体滑到底端时的速度为v,根据动能定理得:mgH﹣mgμXcosθ=如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦... 第4张mv2﹣0,

Eka=2mgh﹣mgμL,

Ekb=mgh﹣mgμL,

Ekc=mgh﹣mgμ•2L,

根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能大小关系为:

Eka>EKb>Ekc,故C错误.

D、沿斜面运动的时间t=如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦... 第5张=如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦... 第6张

θb>θc,Lb<Lc,所以tb<tc,

由于动摩擦因数和斜面a、b的倾角关系未知,无法确定ta和tb,故D错误;

故选:B.

点评:

本题比较简单直接利用功能关系即可求解,易错点在于写出表达式后的数学运算,因此学生要加强练习,提高利用数学知识解决物理问题的能力

知识点:机械能守恒定律单元测试

题型:选择题