Question

如圖所示，在斜面傾角為θ的斜面底端，垂直斜面有一固定擋板．現(xiàn)有一質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點(diǎn)）的物塊以速度v₀從P點(diǎn)沿斜面下滑，已知物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（μ＜tanθ），P點(diǎn)距離擋板距離為L(zhǎng)，物塊與擋板碰撞時(shí)無(wú)能量損失，不計(jì)空氣阻力，則有關(guān)下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．物塊第一次與擋板碰撞時(shí)的動(dòng)能為mgLsinθ+ 1 2 m v 20

B．第一次與擋板碰后沿斜面上滑的最大距離一定小于L

C．從開始到物塊靜止，物塊重力勢(shì)能的減少量為mgLsinθ

D．物塊在斜面上通過(guò)的總路程為 2gLsinθ+ v 20 2μgcosθ

Answer 1

A、以物體由P點(diǎn)到物塊第一次與擋板碰撞為研究過(guò)程，設(shè)第一次與擋板碰撞時(shí)的動(dòng)能為E_k2，由動(dòng)能定理得：mglsinθ-μmglcosθ=E_k2-

1

2

m

v

20

，解之得：E_k2=mglsinθ-μmglcosθ+

1

2

m

v

20

，故A錯(cuò)誤．
B、由于物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，摩擦力做功使物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，但開始時(shí)在P點(diǎn)的速度為v₀，由功能關(guān)系知，物體每次碰撞后向上移動(dòng)的高度都要小于上一次的高度，即第一次與擋板碰后沿斜面上滑的最大距離可能大于、等于或小于L，故B錯(cuò)誤．
C、物體經(jīng)多次碰撞后，物體最終靜止在下端，所以物體的高度差減少了Lsinθ，即物塊重力勢(shì)能的減少量為mgLsinθ，故C正確．
D、由以上可知，物體最終靜止在下端，設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程為x，則根據(jù)在滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)至停止的過(guò)程使用動(dòng)能定理有：mgLsinθ-μmgxcosθ=

1

2

m

v

20

，解之得：x=

2gLsinθ +v 20

2μgcosθ

，故D正確．
故選：CD．