Question

【題目】如圖甲所示，物體以一定的初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運動，上升的最大高度為3.0m．選擇地面為參考平面，上升過程中，物體的機械能E隨高度h的變化如圖乙所示．取g=10 m/s2，sin 37°=0.60，cos 37°=0.80．則（　　）

A. 物體的質量m=0.67 kg

B. 物體與斜面之間的動摩擦因數μ=0.50

C. 物體上升過程中的加速度大小a=1m/s2

D. 物體回到斜面底端時的動能Ek=10 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】試題分析：根據物體在最高點機械能等于重力勢能，由重力勢能的定義式求解；對物體上升到最大高度的過程應用動能定理求解；對物體進行受力分析，由力的合成分解求得合外力，然后由牛頓第二定律求得加速度；分析物體上升和下滑過程的受力情況，得到各力的做功情況，然后由動能定理求解．

在最高點，速度為零，所以動能為零，即物體在最高點的機械能等于重力勢能，所以有物，所以物體質量為，A錯誤；在最低點時，重力勢能為零，故物體的機械能等于其動能，物體上升運動過程中只受重力、摩擦力做功，故由動能定理可得，解得，B正確；物體上升過程受重力、支持力、摩擦力作用，故根據力的合成分解可得：物體受到的合外力為，故物體上升過程中的加速度為，C錯誤；物體上升過程和下落過程物體重力、支持力不變，故物體所受摩擦力大小不變，方向相反，所以，上升過程和下滑過程克服摩擦力做的功相同；由B可知：物體上升過程中克服摩擦力做的功等于機械能的減少量20J，故物體回到斜面底端的整個過程克服摩擦力做的功為40J；又有物體整個運動過程中重力、支持力做功為零，所以，由動能定理可得：物體回到斜面底端時的動能為50J-40J=10J，D正確