1.(2020·江西吉安市期末)如图1所示,质量为m的物块放在固定粗糙斜面上的A点,由静止下滑到斜面底端所用的时间为t,若在物块放在A点的同时,给物块施加一个竖直向下、大小等于mg的压力(g为重力加速度),则物块由静止滑到斜面底端的时间为( )
图1
A.t B.t
C.t D.t
答案 B
解析 由题意知,第一次物块下滑的加速度大小为a1=gsin θ-μgcos θ,下滑过程x=a1t2,第二次下滑,(F+mg)sin θ-μ(F+mg)cos θ=ma2,F=mg,解得a2=2a1,x=a2t′2,求得t′=t,B项正确.
2.(多选)如图2所示,PQ为圆的竖直直径,AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道,分别与圆相交于A、B、C三点.现让三个小球(可以看作质点)分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止下滑到Q点,运动的时间分别为t1、t2和t3,运动的平均速度分别为v1、v2和v3.则有( )
图2
A.t2>t1>t3 B.t1=t2=t3
C.v2>v1>v3 D.v1>v3>v2
答案 BC
解析 设任一斜面与水平方向的夹角为θ,圆的直径为d.根据牛顿第二定律得a=gsin θ,斜面的长度为x=dsin θ,则由x=at2得t===,可见,小球下滑时间与斜面的倾角无关,则有t1=t2=t3,又=,x2>x1>x3,则v2>v1>v3,选项B、C正确.