Question

如图所示，一个物体在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从光滑斜面的底端沿斜面向上做匀加速运动，经时间t力F做功为60J．此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点．若以地面为零势能面，则下列说法正确的是

A. 物体回到出发点的动能为60J

B. 开始时物体所受恒力F=2mgsinθ

C. 撤去力F时，物体重力势能是45J

D. 运动后动能与势能相等的位置在撤去力F之后的某位置

Answer

ACD

【解析】试题分析：对开始到回到出发点运用动能定理研究：WF=EK-0，力F做功为60J，所以物体回到出发点的动能为60J．故A正确．从开始到经过时间t，物体受重力，拉力，支持力，物体加速度a, 撤去恒力F到回到出发点，物体受重力，支持力，物体加速度a′=gsinθ

两个过程位移大小相等，时间相等．解得开始时物体所受恒力，故B错误．有F作用时，物体的加速度为，撤去力F时，物体的加速度为gsinθ，从开始到撤去力F时，物体上滑的距离为L，

所以撤去力F时，物体继续上滑到最高点，距离是，运用动能定理研究从开始到上滑到最高点，-mgh+WF=0-0，得重力做了-60J功．所以从开始到撤去力F时，重力做了-45J功，所以撤去力F时，物体重力势能是45J，故C正确．撤去力F时，物体重力势能45J，动能15J，撤去力F后，动能减小，重力势能增大，所以动能与势能相等的位置在撤去力F之前的某位置，故D正确．故选ACD．

考点：动能定理；牛顿第二定律的应用

【名师点睛】此题是动能定理以及牛顿第二定律的综合应用问题；分析清楚物体的运动的过程，搞清楚物体的能量转化特点是解决本题的关键，此题有一定难度．