【详解】设斜面高度为h,斜面倾角为θ,则斜面长度为,根据牛顿第二定律有:,解得,
A、根据,得:,可知沿不同的倾角到达底端的速度大小相等,但方向不同,故速度不同;则A错误.
B、C、D、根据匀加速直线运动的位移,可得,可知倾角越大,下滑时间越短,故倾角取图中最大值,即时,下滑时间最短;故B、C错误,D正确.
故选D.
3.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m.物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力.已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( )
A. 物块A的加速度为0 B. 物块A的加速度为
C. 物块B的加速度为0 D. 物块B的加速度为
【答案】B
【解析】
试题分析:剪断细线前,弹簧的弹力:,细线剪断的瞬间,弹簧的弹力不变,仍为;剪断细线瞬间,对A、B系统,加速度为:,即A和B的加速度均为。
考点:牛顿运动定律
【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的灵活运用。
4.如图所示,一辆小车静置在水平地面上,用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球P悬挂于车顶O点,在O点正下方有一光滑小钉A,它到O点的距离恰好等于橡皮筋原长l0。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动,在此运动过程中(橡皮筋始终在弹性限度内)