(2019·镇江市期末)如图所示,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轨道自端点由静止滑到Q点,运动的平均速度分别为v1、v2和v3。则有( )
A.v2>v1>v3 B.v1>v2>v3
C.v3>v1>v2 D.v1>v3>v2
[解析] 设任一斜面的倾角为θ,圆槽直径为d。根据牛顿第二定律得到:a=gsin θ,斜面的长度为x=dsin θ,则由x=at2得t===,可见,物体下滑时间与斜面的倾角无关,则有t1=t2=t3,根据=,因x2>x1>x3,可知v2>v1>v3,故选A。
[答案] A
【对点练1】 如图所示,竖直半圆环中有多条起始于A点的光滑轨道,其中AB通过环心O并保持竖直。一质点分别自A点沿各条轨道下滑,初速度均为零。那么,质点沿各轨道下滑的时间相比较( )
A.无论沿图中哪条轨道下滑,所用的时间均相同
B.质点沿着与AB夹角越大的轨道下滑,时间越短
C.质点沿着轨道AB下滑,时间最短
D.轨道与AB夹角越小(AB除外),质点沿其下滑的时间越短
答案:A