Question

6．如圖所示，小物塊以初速度v₀沿足夠長(zhǎng)的斜面向上運(yùn)動(dòng)，斜面各處粗糙程度相同，取起點(diǎn)處的重力勢(shì)能為零，則物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)程中（　�。�

• A． 勢(shì)能一定先增大后減小
• B． 向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置一定在最大位移中點(diǎn)的上方
• C． 若某段時(shí)間內(nèi)摩擦力做功為W，則在此后的相同時(shí)間內(nèi)摩擦力做功也-定等于W
• D． 若某段時(shí)間內(nèi)摩擦力做功與物塊動(dòng)能的改變量相同，則此后物塊的動(dòng)能一定不斷增大

Answer 1

分析 物體的勢(shì)能可高度的變化分析．分析物體可能的運(yùn)動(dòng)情況：可能先向上勻減速運(yùn)動(dòng)，后向下勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能向上勻減速運(yùn)動(dòng)，停在最高點(diǎn)．動(dòng)能可能先減小后增大，也可能一直減小到零．物體克服摩擦力做功，機(jī)械能始終減�。�如果某段時(shí)間內(nèi)摩擦力做功與物體動(dòng)能的改變量相同，根據(jù)動(dòng)能定理分析重力做功情況，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，判斷此后物體動(dòng)能的變化情況．物體沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，相同時(shí)間段內(nèi)，摩擦力做功可能相同．

解答 解：A、物體可能向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，最后停在最高點(diǎn)，重力勢(shì)能不斷增大，故A錯(cuò)誤．
B、設(shè)最大位移中點(diǎn)為A．可先求出斜面中點(diǎn)A的動(dòng)能E_K1和勢(shì)能E_PA情況，滑塊初始機(jī)械能 E₁=$\frac{1}{2}$mv₁² ①
滑塊向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，可看成沿斜面向下的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v²=2ax可知，物體在斜面中點(diǎn)A的速度 v_A=$\frac{\sqrt{2}}{2}$v₁．②
在A點(diǎn)的機(jī)械能 E_A=$\frac{1}{2}$mv_A²+E_PA ③
聯(lián)立①②③式得：E_A=$\frac{1}{4}$mv₁² +E_PA=$\frac{1}{2}$E₁+E_PA；
因斜面與滑塊間有摩擦，所以 E_A＜E₁，即：$\frac{1}{2}$E₁+E_PA＜E₁，所以E_PA＜$\frac{1}{2}$E₁，而E_A=E_KA+E_PA ，
所以得到：E_KA＞E_PA，故動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置應(yīng)出現(xiàn)在最大位移中點(diǎn)A點(diǎn)之上，故B正確．
C、物體沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，相同時(shí)間段內(nèi)，通過(guò)的位移不同，摩擦力做功不同．故C錯(cuò)誤．
D、物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力和摩擦力做功，引起動(dòng)能變化，由動(dòng)能定理可知，摩擦力做功與物體動(dòng)能的改變量相同，則重力做功零，說(shuō)明物體先上滑后下滑相同高度，此后物體斷續(xù)下滑，動(dòng)能增加．故物體動(dòng)能將不斷增大．故D正確．
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)注意物體上升和下降時(shí)均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式求出位移中點(diǎn)A時(shí)的速度，可以直接表示出中點(diǎn)處的動(dòng)能；同時(shí)本題沒(méi)有直接找出相等的點(diǎn)，而是先比較A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能再確定相等點(diǎn)的位置，此點(diǎn)由選項(xiàng)應(yīng)該能判斷出來(lái)．