Question

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)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J．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60J

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45J

D．動(dòng)能與勢(shì)能相等的位置在撤去力F之前的某位置

Answer 1

分析：對(duì)開始到回到出發(fā)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)能定理研究求出物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能．
分別研究從開始到經(jīng)過時(shí)間t和撤去恒力F到回到出發(fā)點(diǎn)，物體的受力情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出恒力F．
仍然根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出撤去力F時(shí)，物體繼續(xù)上滑到最高點(diǎn)距離，運(yùn)用動(dòng)能定理求出撤去力F時(shí)，物體重力勢(shì)．

解答：解：A、對(duì)開始到回到出發(fā)點(diǎn)運(yùn)用動(dòng)能定理研究：
W_F=E_K-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．
B、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a=

F-mgsinθ

m

=

F

m

-gsinθ
撤去恒力F到回到出發(fā)點(diǎn)，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．
解得：開始時(shí)物體所受恒力F=

4

3

mgsinθ，故B錯(cuò)誤．
C、有F作用時(shí)，物體的加速度為

1

3

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(zhǎng)，
所以撤去力F時(shí)，物體繼續(xù)上滑到最高點(diǎn)，距離是

1

3

L，
運(yùn)用動(dòng)能定理研究從開始到上滑到最高點(diǎn)，-mgh+W_F=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．
D、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正確．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng)：分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)的過程，分析物體運(yùn)動(dòng)過程的特點(diǎn)，是解決本題的關(guān)鍵．