Question

如图所示，一物体以6m/s的初速度从A点沿AB圆弧下滑到B点，速率仍为6m/s，若物体以5m/s的初速度从A点沿同一路线滑到B点，则到B点时的速率是

A. 小于5m/s

B. 等于5m/s

C. 大于5m/s

D. 不能确定

Answer

C

【解析】根据题意知：当物体以速度下滑时，根据动能定理有： ，当物体以 速度下滑时，在从A至B的过程中，重力做功保持不变，即；由于物体沿圆弧下滑，指向圆心的合力提供向心力，由于速度变小，圆弧轨道给物体的弹力变小，根据滑动摩擦力大小的计算式：，可得物体受到的摩擦力减小，在从A到B的过程中，物体通过的圆弧长度不变，所以物体在从A到B的过程中，克摩擦力做功减小，即此时外力做功的代数和大于0，所以从A到B的过程中，动能的变化量大于0，即此时到达B点时的动能大于初动能，即速度大于，故选项C正确。

点睛：根据动能定理判断，重力做功和摩擦力做功之和等于物体从A到B过程中动能的变化，由于在第二种情况下物体下滑的速度减小，物体指向圆心方向的合力减小，即减小了物体与圆弧轨道间的弹力，因此摩擦力也减小，克服摩擦力做功减小，根据动能定理判断物体动能的变化大于0，即末动能将大于初动能．本题的关键是根据物体速度大小的变化，通过圆周运动规律确定物体所受摩擦力大小的变化，再根据动能定理求解即可。