题目内容

5.如图所示,小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动,同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球,物块和小球在斜面上的P点相遇.已知物块和小球质量相等,空气阻力忽略不计,则(  )
A.斜面只能是粗糙的
B.小球运动到最高点时离斜面最远
C.在P点时,小球的动能大于物块的动能
D.小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等

分析 把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向,则沿斜面方向的速度小于物块的速度,若斜面光滑,则小球和物块沿斜面方向的加速度相同,则不可能在P点相遇,根据动能定理分析动能的变化,当小球的速度方向与斜面平行时,离斜面最远,求出重力做功的大小,进而求解平均功率.

解答 解:A、把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向,则沿斜面方向的速度小于物块的速度,若斜面光滑,则小球和物块沿斜面方向的加速度相同,则不可能在P点相遇,所以斜面不可能是光滑的,故A正确;
B、当小球的速度方向与斜面平行时,离斜面最远,此时竖直方向速度不为零,不是运动到最高点,故B错误.
C、物块在斜面上还受摩擦力做功,物块的机械能减小,所以在P点时,小球的动能应该大于物块的动能,故C正确;
D、小球和物块初末位移相同,则高度差相等,而重力相等,则重力做功相等,时间又相同,所以小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等,故D正确.
故选:ACD

点评 本题主要考查了运动的合成与分解问题,要求同学们能正确分析小球和物块的受力情况和运动情况,特别注意C选项,当小球的速度方向与斜面平行时,离斜面最远,难度适中.

练习册系列答案
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11.某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图1摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz),打出一条纸带.

(1)他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图2所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.004m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8m/s2)作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=0.176 J(结果保留三位有效数字),把打下第5点时的小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.(结果保留三位有效数字)
(2)此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是AB.
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因.

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