如图所示,在北戴河旅游景点之一的滑沙场有两个坡度不同的滑道AB和AB′(都可看作斜面,斜面与水平面接触的地方可以看成孤面)甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙橇从A点由静止出发同时沿AB和AB′滑下,最后都停在水平沙面上.设滑沙橇和沙面间的动摩擦因数处处相同,滑沙者保持一定姿势坐在滑沙橇上不动,下列说法中正确的是A.甲在B点的速率等于乙在B′点的速率B.甲在B点的速率大于乙在B′的速率C.甲全部滑行过程的路程一定比乙全部滑行过程的路程大D.甲全部滑行过程的水平位移一定等于乙全部滑行过程的水平位移
网友回答
BCD
解析分析:根据动能定理研究甲在B点的速率与乙在B′点的速率大小关系.由动能定理还可以得到水平位移的表达式,进一步根据几何知识分析两人路程关系.
解答:
设滑道的倾角为θ,动摩擦因数为μ.
A、滑沙者在由斜面滑到水平面的过程中,由动能定理,,即:,
由于AB′与水平面的夹角小于AB与水平面的夹角,所以得知甲在B点的速率大于乙在B′点的速率.故A错误,B正确.
C、再对滑沙者滑行全过程用动能定理可知:,得:h-μhcotθ-μs′=0,即:,水平位移为:hcotθ+s′,与斜面的倾角无关,所以他们将停在离出发点水平位移相同的位置,则几何知识可知,甲的滑行总路程比乙长.故C正确,D正确
故选BCD
点评:本题应用动能定理分析两人的速度关系和水平位移关系,得到的结论:两人滑行的水平位移与斜面的倾角无关,是一个重要的经验结论,在理解的基础上进行记忆.而处理水平位移时用到的方法也需要仔细体会.