题目内容

5.如图所示,将一可视为质点的物块从固定斜面顶端由静止释放后沿斜面加速下滑,设物块质量为m,物块与斜面AB、水平面BC之间的动摩擦因数都为μ,斜面的高度h和底边长度x均可独立调节(斜面长度不变,斜面底端与水平面右端接触点B不变),则下列说法正确的是(  )
A.若增大x,物块滑到斜面底端时的动能减小
B.若增大h,物块滑到斜面底端时的动能减小
C.若增大μ,物块滑到斜面底端时的动能增大
D.若改变x,物块最终停在水平面上的位置会改变

分析 根据动能定理求出物块滑到斜面底端时的动能表达式,抓住水平位移和竖直高度的关系,结合动能的表达式分析求解即可.

解答 解:ABC、设斜面长为s,倾角为θ,对物块运用动能定理可得  mgh-Wf=Ek-0,其中Ek为物块滑到斜面底端时的动能,Wf为物块下滑过程克服摩擦力所做的功,而Wf=fs=μmgcosθ•s=μmgx,故Ek=mgh-μmgx,则知:若只增大x,或只增大μ,物块滑到斜面底端时的动能减小.若只增大h,物块滑到斜面底端时的动能增大,故A正确,B、C错误
D、设物块在水平面上滑动的距离为L,由动能定理可得  mgh-μmgscosθ-μmgL=0,x=scosθ,即得 L=$\frac{h}{μ}$-x,若改变x,L会改变,物块最终停在水平面上的位置会改变,故D正确.
故选:AD

点评 解决本题的关键得出动能定理得出物块滑到斜面底端时的动能表达式,要知道滑动摩擦力做功与水平位移大小有关.

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