滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率变为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( )
①上升时机械能减小,下降时机械能增大
②上升时机械能减小,下降时机械能也减小
③上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方
④上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
答案:C
题目分析:由可知,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①错误,②正确;滑块初始机械能
,滑块在斜面中点A的速度
,在A点的机械能
,联立得
,而因斜面与滑块间有摩擦,知
,所以
故动能和势能相等的位置应出现在A点之上,故C正确;
点评:本题应注意物体上升和下降时均做匀速直线运动,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.