Question

如图甲所示，物体以一定的初速度从倾角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随高度h的变化如图乙所示．取g=10 m/s²，sin 37°=0.60，cos 37°=0.80．则（　　）

 

A.物体的质量m=0.67 kg

B.物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50

C.物体上升过程中的加速度大小a=1m/s²

D.物体回到斜面底端时的动能E_k=10 J

Answer

BD

【解析】

A．在最高点，速度为零，所以动能为零，即物体在最高点的机械能等于重力势能，所以有

所以物体质量为

A错误；

B．在最低点时，重力势能为零，故物体的机械能等于其动能，物体上升运动过程中只受重力、摩擦力做功，故由动能定理可得

解得

B正确；

C．物体上升过程受重力、支持力、摩擦力作用，故根据力的合成分解可得：物体受到的合外力为

故物体上升过程中的加速度为

C错误；

D．物体上升过程和下落过程物体重力、支持力不变，故物体所受摩擦力大小不变，方向相反，所以，上升过程和下滑过程克服摩擦力做的功相同；由B可知：物体上升过程中克服摩擦力做的功等于机械能的减少量20J，故物体回到斜面底端的整个过程克服摩擦力做的功为40J；又有物体整个运动过程中重力、支持力做功为零，所以，由动能定理可得：物体回到斜面底端时的动能为50J-40J=10J，D正确。

故选BD。