滑块以速率v1冲上斜面,当它回到斜面底端时速率为v2,且v2<v1,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重...
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滑块以速率v1冲上斜面,当它回到斜面底端时速率为v2,且v2<v1,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则( )
A. 上滑时机械能减小,下滑时机械能增大
B. 上滑时机械能减小,下滑时机械能也减小
C. 上滑过程中动能和重力势能相等的位置在A点上方
D. 上滑过程中动能和重力势能相等的位置在A点下方
【回答】
考点: 功能关系;机械能守恒定律.
分析: 由物体回到出发点的速度可知物体应受到阻力,则可知机械能的变化;要找出动能和势能和同的点,可以先表示出A点的机械能,则比较出发点与A点的机械能的关系可得出动能和势能的关系,则可得出动能和势能相同的位置.
解答: 解:A、B、由v2<v1可知,斜面与滑块间有摩擦,滑块无论上升还是下降时,都有机械能损失,故A错误,B正确;
C、D、为判断C、D的情况,可先求出斜面中点A的动能EK1和势能EPA情况,滑块初始机械能E1=mv12 ①,
滑块在斜面中点A的速度VA=,在A点的机械能EA=mvA2+EPA②.
联立①②式得:EA=mv12 +EPA=E1+EPA;
而因斜面与滑块间有摩擦,知E1>EA,所以EKA>EPA,
故动能和势能相等的位置应出现在A点之上,故C正确,D错误;
故选:BC.
点评: 本题应注意物体上升和下降时均做匀变速直线运动,故利用了匀变速直线运动中的结论:位移中点时的速度v=,则可以直接表示出中点处的动能;同时本题没有直接找出相等的点,而是先比较A点时的动能和势能再确定相等点的位置,此点由选项应该能判断出来.
知识点:机械能守恒定律
题型:多项选择
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