木块冲上斜面的能量分析一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面,-查字典问答网
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来自刘晓艳的问题

  木块冲上斜面的能量分析一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面,然后又滑回斜面底端,已知小物体的初动能为E,返回斜面底端时的速度为v,克服摩擦力做功为E/2若小物体冲上斜面的初动能

  木块冲上斜面的能量分析

  一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面,然后又滑回斜面底端,已知小物体的初动能为E,返回斜面底端时的速度为v,克服摩擦力做功为E/2若小物体冲上斜面的初动能为2E,则

  ①物体返回斜面底端时的动能为E

  ②物体返回斜面底端时的动能为3E/2

  ③物体返回斜面底端时的速度大小为2v

  ④物体返回斜面底端时的速度大小为

  下列选项中上确的一组是

  (A)①③(B)②④(C)①④(D)②

  疑问:斜面是不是固定的,题中没写,应该按不固定来算吧.

  此题的关键点,应该是木块在斜面上的相对位移吧.

1回答
2020-05-20 11:34
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孙江文

  斜面足够长这句话暗示着斜面应该是固定的.

  另外如果斜面不固定,这个题目难度未免太大了点,况且没有给出斜面的质量以及斜面与地面间的摩擦信息.

  的确如你所言,本问题的关键是“木块在斜面上的相对位移”.

  摩擦力始终是不变的,设为f.

  设斜面倾角为θ.

  设初动能为E时,木块的上行距离是S.

  设初动能为2E时,木块的上行距离是S'.

  初动能为E时,根据机械能守恒有

  地面的动能=上行过程中摩擦力所做功+重力势能

  E=fS+mgS*sinθ=S*(f+mg*sinθ)

  同理初动能为2E时

  2E=fS'+mgS'sinθ=S'*(f+mg*sinθ)

  两式做比值运算,容易得到

  S'=2S

  木块上行过程与下行过程中,摩擦力所做的功是相等的.

  物体的初动能为E,返回斜面底端时克服摩擦力做功为E/2.所以

  E-E/2=f*2S

  所以fS=E/4

  因此当初动能为2E、上行距离为S',物体回到底端时,摩擦力所做的功为

  W'=f*(2S')=4fS=E

  因此物体回到底端时候的动能为2E-E=E

  选择项目①是正确的.

  初动能为E,克服摩擦力做功为E/2,返回斜面底端时的速度为v.所以

  E-E/2=(1/2)mv^2

  初动能为2E,克服摩擦力做功为E,返回斜面底端时的速度为v'.所以

  2E-E=(1/2)mv'^2

  两式做比值运算推出v'=√2v

  选择项目④没有给全.

  综上所述,答案应该为C.

2020-05-20 11:39:01

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