如图所示,一直角斜面体固定在地面上,右边斜面倾角60°,左边斜面倾角30°,A、B两物体分别系于一根跨过定滑轮的轻绳两端

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  • 解题思路:分别对物体受力分析,由共点力的平衡即可得出两物体的质量之比;剪断细线后,两物体在重力的作用下自由下落,由机械能守恒可求得落地的速度,由功率公式可求得两物体所受重力做功的功率之比.

    A、两物体位于相同高度,剪断轻绳,让两物体从静止开始沿斜面滑下,两物体运动过程中只有重力做功,

    落地高度相同,根据机械能守恒定律,得mgh=[1/2]mv2

    得v=

    2gh,所以到达斜面底端时两物体速率相等.故A正确.

    B、取地面为参考平面可知,物体的机械能表达式为E=mgh,h相同,由于m不等,故落地时两物体机械能不等.故B错误.

    C、两物体原来均处于平衡状态,受力分析得:

    绳子对A、B的拉力大小相等,

    对A有:mAg=Tsin60°;

    对B有:mBg=Tsin30°

    则有:

    mA

    mB=

    1

    3,两物体在斜面底端时速度在竖直方向上的分量之比:

    vyA

    vyB=[vsin60°/vsin30°]=

    3

    1,

    落地时两物体重力功率的表达式为P=mgv,所以斜面底端时两物体重力的功率相等.故C正确.

    D、两物体从静止开始沿斜面滑下做匀加速运动,根据牛顿第二定律得a=gsinθ,

    根据几何关系知道A物体的加速度较大,但是下滑的距离较小,所以由公式x=

    1

    2at2得知,A沿斜面下滑的时间较小,故D错误,

    故选AC.

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 本题中要注意两点:(1)绳子各点处的拉力大小相等;(2)重力的功率等于重力与竖直分速度的乘积.

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