题目内容
【题目】如图1所示,物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上升的最大高度为3.0m.选择地面为参考平面,上升过程中,物体的机械能E机随高度h的变化如图2所示.g=10m/s2 , sin37°=0.60,cos37°=0.80.则( )
A.物体的质量m=0.67kg
B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40
C.物体上升过程的加速度大小a=10m/s2
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
【答案】C,D
【解析】解:A、物体到达最高点时,机械能E=EP=mgh,m= = =1kg,A不符合题意;
B、物体上升过程中,克服摩擦力做功,机械能减少,减少的机械能等于克服摩擦力的功,人△E=﹣μmgcosα ,即30﹣50=﹣μ×1×10cos37°× ,μ=0.5,B不符合题意;
C、物体上升过程中,由牛顿第二定律得:mgsinα+μmgcosα=ma,解得a=10m/s2,C符合题意;
D、由图象可知,物体上升过程中摩擦力做功W=30﹣50=﹣20J,在整个过程中由动能定理得EK﹣EK0=2W,则EK=EK0+2W=50+2×(﹣20)=10J,D符合题意;所以答案是:CD.
【考点精析】解答此题的关键在于理解机械能守恒及其条件的相关知识,掌握在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
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