(2014•杨浦区三模)如图所示,一质量为m的物体静止在倾角为θ=30°的光滑斜面底端,现用沿斜面向上的一恒力F沿斜面向

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  • 解题思路:对开始到回到出发点运用动能定理研究求出物体回到出发点的动能.

    分别研究从开始到经过时间t和撤去恒力F到回到出发点,物体的受力情况,根据运动学公式求出恒力F.

    仍然根据运动学公式求出撤去力F时,物体继续上滑到最高点距离,运用动能定理求出撤去力F时,物体重力势.

    A、B、从开始到经过时间t,物体受重力,拉力,支持力,

    由牛顿第二定律得物体加速度为:a=

    F−mgsinθ

    m=

    F

    m−gsinθ ①

    撤去恒力F到回到出发点,物体受重力,支持力,

    由牛顿第二定律得物体加速度为:a′=

    mgsinθ

    m=gsinθ ②

    两个过程位移大小相等方向相反,时间相等.得:

    1

    2at2=−(at•t−

    1

    2a′t2) ③

    ①②③联立解得:a′=3a F=

    4

    3mgsin30°=

    2

    3mg.故A正确,B错误,

    C、D、撤去力F时,物体重力势能30J,动能10J,撤去力F后的位置到最高点,动能减小,重力势能增大,动能与势能相等的位置不可能在这段距离,所以动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置,故C正确D错误;

    故选:AC.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;重力势能.

    考点点评: 本题是动能定理、运动学公式等力学规律的综合应用,关键要抓住两个过程之间的位移关系和时间关系.

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