Question

2．一质量为1kg的物块，沿高为1m的粗糙斜面以初速度v₀=10m/s匀减速直线下滑，到达底端时速度变为零，取出发点为重力势能零点，g取10m/s²，则该物块在斜面底端时的动能、重力势能和机械能为（　　）

• A． 动能E_k=50J，重力势能E_p=10J，机械能E=60J
• B． 动能E_k=0J，重力势能E_p=-10J，机械能E=-10J
• C． 动能E_k=50J，重力势能E_p=10J，机械能E=40J
• D． 动能E_k=0J，重力势能E_p=-10J，机械能E=10J

Answer 1

分析 由物块滑到最低点时的速度即可知道物块此时的动能，选取了零势能面后，根据物块与零势能面的位置关系即可得知物块所具有的重力势能，从而得知在该处的机械能，由此即可得知各选项的正误．

解答 解：物块到达底端时速度变为零，此时的动能为E_k=0，因取出发点为重力势能零点，所以此时的重力势能为E_P=-mgh=-1×10×1=-10J，其机械能为：E=E_k+E_P=0+（-10）=-10J，所以选项B正确，ACD错误．
故选：B

点评 物体的动能，势能和机械能都是与状态有关的物理量，是状态量，求解时要先确定其状态（或所处的位置），由动能、势能和机械能的公式进行求解，对于重力势能是一个相对的物理量，要首先确定零势能面后才能进行解答．但是对于重力的功是一个过程量，只与初末位置的高度差有关，与零势能面的选取无关．