Question

如图所示，物块一次沿轨道1从A点由静止下滑至底端B点，另一次沿轨道2从A点由静止下滑经C点至底端B点，AC=CB．物块与两轨道间的动摩擦因数相同，不考虑物块在C点处撞击的因素，则在物块两次下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A．物块受到摩擦力相同

B．沿轨道1下滑时的位移较小

C．物块滑至B点时速度相同

D．两种情况下损失的机械能相同

Answer 1

分析：（1）根据滑动摩擦力的公式即可求解；
（2）位移是从初位置指向末位置的有向线段；
（3）根据动能定理即可求解，但要注意方向；
（4）损失的机械能等于克服摩擦力所做的功．

解答：解：A．f=μmgcosθ，在轨道1、2上倾角不同，所以摩擦力不同，故A错误；
B．位移是从初位置指向末位置的有向线段，故位移相同，故B错误；
C．设AC与水平面的夹角为α，CB与水平面的夹角为β，AB与水平面的夹角为θ，如图所示
沿轨道2运动，摩擦力做的功：W_f2=μmgcosα?x_AC+μmgcosβ?x_CB=μmg?x_EF+μmg?x_EB=μmg?x_FB
沿轨道1运动，摩擦力做的功为：W_f1=μmgcosθ?x_AB=μmg?x_FB=W_f2
由动能定理

1

2

mv2=WG-Wf得：物块滑至B点时速度大小相同，但方向不同，故C错误．
D．由C的分析可知，两种运动摩擦力做的功相同，所以两种情况下损失的机械能相同，故D正确；
故选D

点评：该题要求同学们能根据题目正确求出各个阶段摩擦力所做的功，并结合动能定理求解，难度适中．