问题
选择题
如图,一无限长光滑斜面的底端静置一个物体,从某时刻开始有一个沿斜面向上的恒力F作用在物体上,使物体沿斜面向上滑去。经过时间t突然撤去该力,又经过相同的时间t物体返回斜面的底部。在物体加速沿斜面上滑的过程中,F的平均功率为,重力的平均功率为
。在物体运动的整个过程中,F的瞬时功率的最大值为
,重力的瞬时功率的最大值为
。则有( )
A.:
=4:3
B.:
=1:3
C.:
=1:6
D.:
=2:3
答案
AD
题目分析:设重力在平行斜面方向的分力是,刚撤去恒力F时的速度大小是v
则在有恒力F作用的阶段,由动量定理得 (1)
向上运动的距离是s,则由动能定理得 (2)
撤去恒力F后,物体经相同时间回到底部时的速度大小是,
则由动量定理得 (3)
由动能定理得 .(4)
由方程1和2得 由方程3和4得
,所以
即
(5)
又因为在上升过程中有(6)
整个过程有(7),联立(6)(5)(7)得
,
,所以
:
=4:3 A正确,B错误,
由(1)(2)(6)可得,
因为,
所以
:
=2:3,D正确,
点评:本题是道综合性很强的题目,难度较大,关键从题中根据动量定理,动能定理列出等式,求出撤去F时的速度和下滑到最低端的速度的关系,