题目
如图所示,在竖直平面内有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,现在有三条光滑轨道AB、CD、EF,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过切点O,轨道与竖直线的夹角关系为α>β>θ,现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( ) A. tAB>tCD>tEF B. tAB<tCD<tEF C. tAB=tCD=tEF D. 无法确定
答案:考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 根据几何关系求出轨道的长度,结合牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,根据位移时间公式求出物块在滑动时经历的时间大小关系. 解答: 解:设上面圆的半径为r,下面圆的半径为R,则轨道的长度s=2rcosα+R,下滑的加速度a=, 根据位移时间公式得,,则t=. 因为α>β>θ,则tAB>tCD>tEF.故A正确,B、C、D错误. 故选:A. 点评: 解决本题的关键通过牛顿第二定律和运动学公式得出时间的表达式,结合角度的大小关系进行比较.