题目内容

3．如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角为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的变化如图所示．g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．则（　　）
A．物体的质量m=2kg
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

分析 当物体到达最高点时速度为零，机械能等于物体的重力势能，由重力势能计算公式可以求出物体质量；在整个运动过程中，机械能的变化量等于摩擦力做的功，由图象求出摩擦力的功，由功计算公式求出动摩擦因数；由牛顿第二定律求出物体上升过程的加速度；由动能定理求出物体回到斜面底端时的动能．

解答 解：A、物体到达最高点时，机械能E=EP=mgh，m=$\frac{E}{gh}$=$\frac{30}{10×3}$=1kg，故A错误；
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，△E=-μmgcosα$\frac{h}{sinα}$，即30-50=-μ×1×10cos37°×$\frac{3}{sin37°}$，得μ=0.5，故B错误；
C、物体上升过程中，由牛顿第二定律得：mgsinα+μmgcosα=ma，解得a=10m/s2，故C错误；
D、由图象可知，物体上升过程中摩擦力做功：Wf=30-50=-20J，在整个过程中由动能定理得：Ek-Ek0=2Wf，则：Ek=Ek0+2Wf=50+2×（-20）=10J，故D正确；
故选：D．

点评 本题考查功能关系的综合运用，要知道重力做功不改变物体的机械能，摩擦力做功使物体机械能减少，由图象求出物体初末状态的机械能，应用重力势能的计算公式、动能定理即可正确解题．

练习册系列答案
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15．质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg•m/s，B球的动量是5kg•m/s，当A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量不可能值是（　　）
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12．下列关于物理学家的及其贡献说法不正确的是（　　）
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