Question

【題目】如圖所示，一質量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線運動．若斜面足夠長，表面光滑，傾角為θ．經時間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經時間t回到出發點，且回到出發點時的速度大小為v，若以地面為重力勢能的零勢能面，則下列說法中正確的是（ ）

A．物體回到出發點時的機械能是80 J

B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是mgvsinθ

C．撤去力F前的運動過程中，物體的重力勢能一直在增加，撤去力F后的運動過程中物體的重力勢能先增加再減少

D．撤去力F前的運動過程中，物體的動能一直在增加，撤去力F后的運動過程中物體的動能一直在減少

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

試題分析：根據能量守恒，除了重力之外的力對物體做功時，物體的機械能就要增加，增加的機械能等于外力作功的大小，由于拉力對物體做的功為80J，所以物體的機械能要增加80J，撤去拉力之后，物體的機械能守恒，所以當回到出發點時，所有的能量都轉化為動能，所以動能為80J，所以A正確．因為物體做勻加速直線運動，初速度為0，由牛頓第二定律可得，F-mgsinθ=ma，所以物體上升時的路程為 S=at2，

撤去恒力F后是勻變速運動，且加速度為gsinθ，所以從撤去拉力到返回底端的過程中，-V=at-gsinθt，

位移為-S=att-gsinθt2，撤去力F前的瞬間，力F的功率是P=FV′=Fat，由以上方程聯立可以解得 P=mgvsinθ，所以B正確．在撤去拉力F之后，由于慣性的作用物體還要上升一段距離，物體的重力勢能繼續增加，然后下滑，重力勢能減小，所以C正確．物體向上減速減為零之后，要向下加速運動，所以撤去力F后的運動過程中物體的動能是先減小后增加，所以D錯誤．故選ABC．