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素养提升⑬物体在“两类”光滑斜面上的下滑时间的比较
1.等高斜面(如图1所示)
1h
2
由L=at,a=g
sin
θ,L=
2sinθ
12h
可得t=
sinθg
可知倾角越小,时间越长,图1中ttt.
123
2.同底斜面(如图2所示)
1d
2
由L=at,a=g
sin
θ,L=
2cosθ
4d
可得t=
gsin2θ
可见θ=45°时,时间最短,图2中t=tt.
132
素养训练
1.如图所示,两个光滑斜面体,靠在一起固定在水平面上,底边长
CD=DE,斜面体ADE的顶角为θ,斜面体BCD的底角也为θ,让甲、
乙两个球同时从两斜面顶端A、B由静止释放,甲、乙两球在斜面上运
动的时间分别为t、t,则()
12
A.t=t
B.tt
1212
C.tt
D.不能确定t、t的大小关系.
1212
答案:A
解析:两个斜面体的底边长相等,设底边长为L,则
L12L12
tt
=gcosθ·,=gsinθ·,联立即可求得时间
12
sinθ2cosθ2
关系.
2.如图所示,一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶
端由静止开始下滑.下列说法正确的是
()
A.滑到底端时的速度相同
B.滑到底端所用的时间相同
C.在倾角为30°的斜面上滑行的时间最短
D.在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短
答案:D
h
解析:设斜面高度为h,斜面倾角为θ,则斜面长度为L=,根据
sinθ
2
牛顿第二定律有mg
sin
θ=ma,解得a=g
sin
θ,根据v=2aL,得v=
h
2aL=2×gsinθ×=2gh,可知沿不同的倾角的斜面到达底
sinθ
端的速度大小相等,但方向不同,故速度不同,则A项错误.根据初
12L
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