Question

【題目】如圖所示,一個(gè)物體在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從光滑斜面的底端沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),斜面傾角為θ,經(jīng)時(shí)間t力F做功為60 J。此后撤去恒力F,物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)。若以地面為零勢(shì)能面,則下列說法正確的是(　　)

A. 物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為60 J

B. 開始時(shí)物體所受恒力F=2mgsinθ

C. 撤去力F時(shí),物體重力勢(shì)能是45 J

D. 運(yùn)動(dòng)后動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去力F之后的某位置

Answer 1

【答案】AC

【解析】

對(duì)開始到回到出發(fā)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)能定理研究：WF=EK-0，力F做功為60J；所以物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為60J．故A正確。從開始到經(jīng)過時(shí)間t，物體受重力，拉力，支持力，物體加速度，撤去恒力F到回到出發(fā)點(diǎn)的過程中，物體受重力，支持力，物體加速度a′=gsinθ；兩個(gè)過程位移大小相等，時(shí)間相等。則有：at2=-（at2-a′t2），聯(lián)立解得：開始時(shí)物體所受恒力F=mgsinθ，故B錯(cuò)誤。有F作用時(shí)，物體的加速度為gsinθ，撤去力F時(shí)，物體的加速度為gsinθ，從開始到撤去力F時(shí)，物體上滑的距離為L，所以撤去力F時(shí)，物體繼續(xù)上滑到最高點(diǎn)，距離是L，運(yùn)用動(dòng)能定理研究從開始到上滑到最高點(diǎn)，-mgh+WF=0-0，得：重力做了-60J功。所以從開始到撤去力F時(shí)，重力做了-45J功，所以撤去力F時(shí)，物體重力勢(shì)能是45J，故C正確。撤去力F時(shí)，物體重力勢(shì)能45J，動(dòng)能15J，撤去力F后，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，所以動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去力F之前的某位置，故D錯(cuò)誤。