Question

如图所示，由不同材料拼接成的长直杆CPD，P为两材料分界点，DP＞CP，现让直杆以下面两种情况与水平面成45°。一个套在长直杆上的圆环静止开始从顶端滑到底端，两种情况下圆环经过相同的时间滑到P点。则圆环（     ）

A. 与杆CP段的动摩擦因数较大

B. 两次滑到P点的速度一定不相同

C. 两次滑到P点摩擦力做功一定相同

D. 到达底端D所用时间较长

Answer

ABD

【解析】试题分析：第一种情况：从C到P过程，，第二种情况：从D到P过程，，因为DP＞CP，所以μ1＞μ2，即圆环与直杆CP段的动摩擦因数大于圆环与直杆DP段之间的动摩擦因数，故A正确；由题意可知，小物块两次滑动经过P点的时间相同，且DP＞CP，因此从D到P的平均速度大于从C到P的平均速度，设从C到P点时速度为v1，从D到P时速度为v2，则根据匀变速直线运动特点有：，即从D到P点速度大于从C到P点的速度，则得v1＜v2，故B正确；由于不知道动摩擦因数以及DP和CP的具体关系，所以不能判断两次滑到P点摩擦力做功是否相等，故C错误；从C到D和从D到C过程中摩擦力做功相等，重力做功相等，根据动能定理可知，两次滑动中物块到达底端速度相等，设圆环滑到底端的速度大小为v．则第一种情况：从P到D过程，第二种情况：从P到C过程，因为DP＞CP，v1＜v2．所以t1＞t2．则得第一次圆环到达底端所用时间长．故D正确．故选D。

考点：牛顿第二定律；动能定理

【名师点睛】本题应用牛顿第二定律和运动学、动能定理是解答这类问题的关键．应用动能定理时注意正确选择两个状态，弄清运动过程中外力做功情况，可以不用关心具体的运动细节。