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高中 | 斜面问题题目答案及解析如下,仅供参考!
必修1
第四章 牛顿运动定律
4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)
斜面问题
滑草是儿童非常喜欢的运动,简单的滑草赛道由斜坡道和水平道构成。其过程可简化为下图,其中滑板与斜坡道和水平道的动摩擦因数均相同,某次小明和姐姐去滑草,两人先后都从坡道上的$A$点由静止下滑,在水平道上滑行一段距离后停止,姐姐的质量较大,坡道最低点$B$处平滑连接,则下列说法正确的$(\qquad)$
在斜坡道上姐姐的滑行时间短
","在斜坡道上小明滑到$B$点时的速度较大
","在水平道上姐姐的滑行距离长
","在水平道上两人滑行的距离一样长
"]对滑行的人受力分析,设其与滑板的总质量为$m$,斜面坡道倾角为$\theta$,滑板与斜坡道和水平道的动摩擦因数为$\mu $,则根据牛顿第二定律可得$mg\sin \theta-\mu mg\cos \theta=ma_{1}\mu mg=ma_{2}$
整理可得$a_{1}=g\sin \theta-\mu g\cos \theta$,$a_{2}=\mu g$
可知,在斜坡道上与水平道上滑行的加速度大小与其质量无关,由于出发点相同,则两人的运动情况相同,即在斜坡道上滑行时间相同,在斜坡道上滑到$B$点时的速度相同,在水平道上两人滑行的距离一样长。
故选:$\rm D$。
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