Question

5．如图所示，固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块在一拉力F的作用下，自光滑斜面底端，由静止沿斜面向上匀加速运动到高H处，加速度的大小等于重力加速度的大小g．则此过程中，物块的（　　）

• A． 动能增加了2mgH
• B． 重力势能增加了2mgH
• C． 机械能增加了mgH
• D． 拉F力做功为mgH

Answer 1

分析 先根据牛顿第二定律求出合力，再根据动能定理求出动能增加量．由克服重力做功求解重力势能增加量．根据功的公式求得拉力F做的功，再根据功能原理求机械能的增加量．

解答 解：A、根据牛顿第二定律得：物体的合力为 F_合=ma=mg，物体上滑的位移为 x=2H，根据动能定理得：动能的增加量为△E_k=F_合x=2mgH，故A正确．
B、物体上升的高度为H，则重力势能增加了mgH，故B错误．
C、物体的动能增加了2mgH，重力势能增加了mgH，则机械能增加了 2mgH+mgH=3mgH．故C错误．
D、根据功能原理知，拉力F做的功等于物体机械能的增加，所以拉力F做功为3mgH，故D错误．
故选：A

点评 解决本题的关键是根据动能定理可求得动能的变化，掌握功能关系，明确除了重力以外的力做功等于物体机械能的变化．