2.如圖所示,傾角α=30°的粗糙斜面固定在地面上,長為l,質(zhì)量為m,粗細均勻,質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端齊平.用細線將物體與軟繩連接,物塊由靜止釋放后向下運動,直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物體未到達地面),在此過程中( 。
A.物塊的機械能逐漸減小
B.軟繩重力勢能共減小了$\frac{1}{2}$mgl
C.物塊重力勢能的減小量等于軟繩克服摩擦力所做的功
D.軟繩重力勢能的減小量小于其動能的增加量與軟繩克服摩擦力所做的功

分析 根據(jù)功能關(guān)系分析物塊機械能的變化,根據(jù)軟繩重心下降的高度判斷軟繩重力勢能的變化.根據(jù)能量守恒、動能定理分析能量之間的轉(zhuǎn)化.

解答 解:A、物塊在下降的過程中,繩子拉力做負功,根據(jù)功能關(guān)系知,物塊的機械能減小,故A正確.
B、軟繩全部離開斜面后,重心下降的高度為$△h=\frac{l}{2}-\frac{l}{2}sin30°=\frac{l}{4}$,則軟繩重力勢能的減小量為$\frac{mgl}{4}$,故B錯誤.
C、根據(jù)能量守恒得,物塊和軟繩系統(tǒng)重力勢能機械能的減小量等于軟繩克服摩擦力做功的大小,故C錯誤.
D、對軟繩分析,重力做正功、拉力做正功、摩擦力做負功,結(jié)合動能定理有:WG+WF-Wf=△Ek,可知重力勢能的減小量小于動能的增加量和克服摩擦力做功之和,故D正確.
故選:AD.

點評 本題中軟繩不能看作質(zhì)點,必須研究其重心下降的高度來研究其重力勢能的變化.應用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時,能量的形式分析不能遺漏.

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