一木块沿着固定在地面上的高度相同、倾角不同的三个光滑斜面从顶端由静止滑下,则三次沿斜面滑到底端的过程中( )A. 重力的平均功率相同B. 所用时间相同C. 沿倾角大的斜面滑到斜面底端时重力的瞬时功率大D. 滑到斜面底端时动能相同,速度相同
问题描述:
一木块沿着固定在地面上的高度相同、倾角不同的三个光滑斜面从顶端由静止滑下,则三次沿斜面滑到底端的过程中( )
A. 重力的平均功率相同
B. 所用时间相同
C. 沿倾角大的斜面滑到斜面底端时重力的瞬时功率大
D. 滑到斜面底端时动能相同,速度相同
答
A、斜面的长度L=
,L sinθ
根据牛顿第二定律,有:mgsinθ=ma,解得a=gsinθ,
根据L=
at2解得:t=1 2
,由于斜面坡角不同,所以加速度不同,运动的时间也不同,但重力做的功相同,所以重力做功的平均功率不同,故AB错误;
2h g(sinθ)2
C、下滑到底端时速度为v=at=gsinθ×
=
2h g(sinθ)2
,瞬时功率为P=mgvsinθ=mg
2gh
sinθ,故沿倾角大的斜面滑到斜面底端时重力的瞬时功率大,故C正确;
2gh
D、物体下滑过程中,只有重力做功,高度相等,所以由动能定理可知滑到斜面底端的动能相同,但速度方向不同,故速度不同,故D错误.
故选:C.
答案解析:物体下滑过程中只有重力做功,WG=mgh,高度相同,重力做功相同,斜面倾角不同,则加速度不同,运动的时间也不同,根据动能定理即可判断.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:本题要注意利用通式求解,找出各种情况中相同的量及不同的量,即可列出我们需要的关系.