(单选)如图所示,水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成,且AB=BC,小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面,最后恰好停在C点,已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1:4,则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动)(  )A. 1:1B. 1:4C. 4:1D. 8:1

问题描述:

(单选)如图所示,水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成,且AB=BC,小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面,最后恰好停在C点,已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1:4,则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动)(  )
A. 1:1
B. 1:4
C. 4:1
D. 8:1

设到达B点速度为v1,由于AB与BC段的位移,有:

v0+v1
2
t1
v1+0
2
t2
其中:t1:t2=1:4
故:v1
v0
3

AB段的加速度为:a1=
v1v0
t1
=−
2v0
3t1

BC段的加速度为:a2=
0−v1
t2
=−
v0
3t2

根据牛顿第二定律,有:
AB段:-μ1mg=ma1
BC段:-μ2mg=ma2
解得:μ1:μ2=a1:a2=8:1
故选:D.
答案解析:设到达B点速度为v1,先根据AB与BC段的位移相等并运用平均速度公式得到B点的速度;然后求解出AB与BC段的加速度,最后根据牛顿第二定律求解出AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

知识点:本题关键是先根据平均速度公式求解出B点速度,得到加速度,然后结合牛顿第二定律列式求解动摩擦因素之比.