20.如圖所示,質(zhì)量相同的甲乙兩個小物塊,甲從豎直固定的$\frac{1}{4}$光滑圓弧軌道頂端由靜止滑下,軌道半徑為R,圓弧底端切線水平,乙從高為R的光滑斜面頂端由靜止滑下.下列判斷正確的是( 。
A.兩物塊到達(dá)底端時速度相同
B.兩物塊到達(dá)底端時,甲物塊重力做功的瞬時功率等于乙物塊重力做功的瞬時功率
C.兩物塊運動到底端的過程中重力做功不同
D.兩物塊到達(dá)底端時動能相同

分析 根據(jù)動能定理比較兩物塊到達(dá)底端的動能,從而比較出速度的大小,根據(jù)重力與速度方向的關(guān)系,結(jié)合P=mgvcosα比較重力做功的瞬時功率的大。

解答 解:A、根據(jù)動能定理得,mgR=$\frac{1}{2}$mv2,得 v=$\sqrt{2gR}$,知兩物塊達(dá)到底端的動能相等,速度大小相等,但是速度的方向不同,所以兩物塊到達(dá)底端時速度不同.故A錯誤.
B、甲物塊到達(dá)底端時,重力與速度方向垂直,由公式P=mgvcosα知,其重力做功的瞬時功率為零,而乙物塊重力做功的瞬時功率不等于零,所以乙重力做功的瞬時功率大于甲重力做功的瞬時功率.故B錯誤.
C、物塊運動到底端的過程中重力做功為 W=mgR,m和R均相同,所以兩物塊運動到底端的過程中重力做功相同.故C錯誤.
D、物塊到達(dá)底端時動能Ek=$\frac{1}{2}$mv2=mgR,可知,兩物塊到達(dá)底端時動能相同,故D正確.
故選:D

點評 動能是標(biāo)量,只有大小沒有方向,但是要注意速度是矢量,比較速度不僅要比較速度大小,還要看速度的方向;以及知道瞬時功率的表達(dá)式P=mgcosα,注意α為力與速度方向的夾角.

練習(xí)冊系列答案
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D.物體在A點的動能為  $\frac{1}{2}$mV2+mgh

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(1)為保證行車安全,圓弧路段BC的半徑R的最小值;
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B.這一過程中,物塊對小車所做的功為f (s+l)
C.這一過程中,物塊和小車系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為f l
D.這一過程中,物塊和小車系統(tǒng)增加的機械能為Fs

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