1.两种模型
2.等时性的证明
设某一条光滑弦与水平方向的夹角为α,圆的直径为d,如图所示。根据物体沿光滑弦做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=gsin α,位移为x=dsin α,所以运动时间为t0=== 。
即沿同一起点或终点的各条光滑弦运动具有等时性,运动时间与弦的倾角、长短无关。
(2019·安徽芜湖市期末)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