問題詳情:
滑塊以速率v1衝上斜面,當它回到斜面底端時速率為v2,且v2<v1,若滑塊向上運動的位移中點為A,取斜面底端重力勢能為零,則( )
A. 上滑時機械能減小,下滑時機械能增大
B. 上滑時機械能減小,下滑時機械能也減小
C. 上滑過程中動能和重力勢能相等的位置在A點上方
D. 上滑過程中動能和重力勢能相等的位置在A點下方
【回答】
考點: 功能關係;機械能守恆定律.
分析: 由物體回到出發點的速度可知物體應受到阻力,則可知機械能的變化;要找出動能和勢能和同的點,可以先表示出A點的機械能,則比較出發點與A點的機械能的關係可得出動能和勢能的關係,則可得出動能和勢能相同的位置.
解答: 解:A、B、由v2<v1可知,斜面與滑塊間有摩擦,滑塊無論上升還是下降時,都有機械能損失,故A錯誤,B正確;
C、D、為判斷C、D的情況,可先求出斜面中點A的動能EK1和勢能EPA情況,滑塊初始機械能E1=mv12 ①,
滑塊在斜面中點A的速度VA=,在A點的機械能EA=mvA2+EPA②.
聯立①②式得:EA=mv12 +EPA=E1+EPA;
而因斜面與滑塊間有摩擦,知E1>EA,所以EKA>EPA,
故動能和勢能相等的位置應出現在A點之上,故C正確,D錯誤;
故選:BC.
點評: 本題應注意物體上升和下降時均做勻變速直線運動,故利用了勻變速直線運動中的結論:位移中點時的速度v=,則可以直接表示出中點處的動能;同時本題沒有直接找出相等的點,而是先比較A點時的動能和勢能再確定相等點的位置,此點由選項應該能判斷出來.
知識點:機械能守恆定律
題型:多項選擇