问题 选择题

有一个斜面,其底边固定且水平,斜面倾角在0~90°内变化,一质量为1kg的物体以初速度v0自斜面底端沿斜面上滑,滑到最高点时的位移随θ角变化的规律如图所示,则在θ=60°时,物体上滑的位移x和此过程中摩擦力所做的功W分别为(  )

(1)x=5m(2)x=5

3
m

(3)W=25J(4)W=25

3
3
J.

A.(2)(3)

B.(1)(4)

C.(2)(4)

D.(3)(4)

答案

当θ=90°时,物体上升的高度为10m,根据v02=2gh,解得v0=

2gh
=
2×10×10
m/s=10
2
m/s.

当θ=0°时,物体滑行的距离为10

3
m,根据动能定理得,-μmgS=0-
1
2
mv02
,解得μ=
3
3

在θ=60°时,设上滑的最大位移为x,根据动能定理得,-mgxsin60°-μmgcos60°x=0-

1
2
mv02

解得x=5

3
m,则克服摩擦力做功为W=μmgcos60°x=25J.故A正确,B、C、D错误.

故选A.

判断题
填空题