问题 填空题

某物块以80J初动能从固定斜面底端上滑,以斜面底端为零势能参考平面,到达最高点时物块的重力势能为50J.在返回斜面底端的过程中,当物块的重力势能为20J时,动能为______J;当物块下滑到动能和势能恰好相等时,其机械能为______J.

答案

从斜面底端到顶部过程,根据动能定理,有:-mgxsinθ-fx=0-80    ①

在最高点,重力势能为:mgxsinθ=50            ②

下滑过程,根据动能定理,有:mgx1sinθ-fx1=Ek-0      ③

此时重力势能为:mg(x-x1)sinθ=20            ④

联立①②③④式,解得:Ek=12J;

当物块下滑到动能和势能恰好相等时,假设下滑位移为x2,对从最高点到该点过程,根据动能定理,有:

mgx2sinθ-fx2=Ek2-0                       ⑤

此位置,有:Ek2=Ep2                       ⑥

Ep2=mg(x-x2)                             ⑦

联立①②⑤⑥⑦解得:Ek2=Ep2=

100
7
J,故机械能E=Ek2+Ep2=
200J
7
≈28.6J;

故答案为:12,28.6.

单项选择题 B1型题
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