问题
选择题
一个初动能为E的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面,返回斜面底端时速度大小为v,该过程物体克服摩擦力做功为
.若小物块冲上斜面的初动能变为2E,则( )E 2
A.返回斜面底端时动能为3E 4
B.返回斜面底端时动能为3E 2
C.返回斜面底端时速度大小为2v
D.返回斜面底端时速度大小为2v
答案
以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:
mV2-E=-1 2
①E 2
设以初动能为E冲上斜面的初速度为V0,则以初动能为2E冲上斜面时,初速度为
V0,加速度相同,根据2ax=V2-V02可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍,所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍,即为E.2
以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得:
mV′2-2E=-E ②1 2
所以返回斜面底端时的动能为E,A错误,B错误;
由①②得:V′=
V,C错误,D正确.2
故选D.