Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．若斜面足夠長(zhǎng)，表面光滑，傾角為θ．經(jīng)時(shí)間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，且回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，若以地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A．物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能是80 J

B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是mgvsinθ

C．撤去力F前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的重力勢(shì)能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的重力勢(shì)能先增加再減少

D．撤去力F前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的動(dòng)能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的動(dòng)能一直在減少

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

試題分析：根據(jù)能量守恒，除了重力之外的力對(duì)物體做功時(shí)，物體的機(jī)械能就要增加，增加的機(jī)械能等于外力作功的大小，由于拉力對(duì)物體做的功為80J，所以物體的機(jī)械能要增加80J，撤去拉力之后，物體的機(jī)械能守恒，所以當(dāng)回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，所有的能量都轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以動(dòng)能為80J，所以A正確．因?yàn)槲矬w做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，初速度為0，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)-mgsinθ=ma，所以物體上升時(shí)的路程為 S=at2，

撤去恒力F后是勻變速運(yùn)動(dòng)，且加速度為gsinθ，所以從撤去拉力到返回底端的過(guò)程中，-V=at-gsinθt，

位移為-S=att-gsinθt2，撤去力F前的瞬間，力F的功率是P=FV′=Fat，由以上方程聯(lián)立可以解得 P=mgvsinθ，所以B正確．在撤去拉力F之后，由于慣性的作用物體還要上升一段距離，物體的重力勢(shì)能繼續(xù)增加，然后下滑，重力勢(shì)能減小，所以C正確．物體向上減速減為零之后，要向下加速運(yùn)動(dòng)，所以撤去力F后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的動(dòng)能是先減小后增加，所以D錯(cuò)誤．故選ABC．