如图,一小物块初速v1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2,若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2′,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则(  )A. v2>v2′B. v2<v2′C. v2=v2′D. 沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等

问题描述:

如图,一小物块初速v1,开始由A点沿水平面滑至B点时速度为v2,若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点时速度为v2′,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相同,则(  )
A. v2>v2
B. v2<v2
C. v2=v2
D. 沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等

物体从A点滑动到B过程中,根据动能定理有:

1
2
mv22
1
2
mv12=μmgxAB   ①
若该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点的过程中,设最高点为C点,AC与水平面的夹角为θ,CB与水平面的夹角为α,则有:
1
2
mv′22
1
2
mv12
=μmgcosθ•xAC+μmgcosα•xBC=μmgxAB  ②
由①②解得:v2=v2
由A点沿水平面滑至B点做匀减速运动,而沿两斜面运动时,先匀减速后匀加速,到达B点时速度相同,所以沿斜面运动的速度都比沿直线运动时的速度小,所以时间比沿直线运动的时间长,故D错误.
故选:C
答案解析:物体从A点滑动到B过程中,根据动能定理列式,该物块仍以速度v1从A点沿两斜面滑动至B点的过程中,设最高点为C点,AC与水平面的夹角为θ,CB与水平面的夹角为α,根据动能定理列式,比较两个方程即可求解.
考试点:动能定理的应用;滑动摩擦力.
知识点:本题关键根据动能定理列式,对列得的方程进行讨论得出结论.