分析 先设出物体从底端到M点的距离,此过程中物体要客服重力和摩擦力做功,根据功能关系表示出动能的减少与克服摩擦力和重力做功的关系,从而得到减少的动能与减少的机械能之间的比值,继而可得知物体从最低点到最高点的过程中减少的机械能,即为摩擦力做功的多少.物体从最高点滑回底端的过程中摩擦力做功与上升是相同的,继而可得知滑回底端时的动能.
解答 解:设斜面倾角为θ,物体从开始上滑到M点,发生的位移为s1.在此过程中,![]()
物体损失的动能等于克服重力和摩擦力做的功:△Ek减=(mgsinθ+Ff)•s1…①
利用功能原理,物体损失的机械能等于克服摩擦力做的功:△E减=Ff•s1…②
由①②两式得:$\frac{△{E}_{K减}}{△{E}_{减}}$=$\frac{mgsinθ+{F}_{f}}{{F}_{f}}$=$\frac{30}{10}$=$\frac{3}{1}$
设物体上滑到最高点Q,发生的位移为s2.同理,在此过程中,
物体损失的动能与损失的机械能之比:$\frac{△{E}_{K减}}{△{E}_{减}}$=$\frac{mgsinθ+{F}_{f}}{{F}_{f}}$=$\frac{3}{1}$,
因△Ek减′=60J,所以△E减′=20J,物体从开始到返回底端总共克服摩擦力做功为:20×2=40J,
因而它返回底端的动能为:60J-40J=20J;
故答案为:20.
点评 解答该题的关键是分析物体的运动过程及在运动过程中重力做功和摩擦力做功的情况,同时注意它们做功的不同,它们做功的和为动能的变化量,而摩擦力做功则是机械能的减少量,还要知道物体上滑过程和下滑过程摩擦力做功的数值是相等的.
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
| A. | 物体受到离心力的作用,将做离心运动 | |
| B. | 做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时,将做近心运动 | |
| C. | 做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变小或消失时,将做离心运动 | |
| D. | 物体做离心运动的根本原因是惯性 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
| A. | 5s-15s内做匀加速运动,加速度为0.8m/s2 | |
| B. | 前5s内静止 | |
| C. | 15s-20s内做匀减速运动,加速度为-0.8m/s2 | |
| D. | 质点15s末离出发点最远,20秒末回到出发点 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
| A. | 物体受到斜面的支持力是由于物体发生形变所引起的 | |
| B. | 如果电梯竖直向上做加速运动,那么,物体产生的形变的方向也是竖直向上的 | |
| C. | 当电梯静止时,物体对斜面的压力等于斜面对物体的支持力 | |
| D. | 当电梯静止时,物体对斜面体的作用力的大小与物体所受重力的大小相等 |
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
| A. | 物体的动能增加$\frac{mgh}{3}$ | B. | 物体的重力势能减少$\frac{mgh}{3}$ | ||
| C. | 物体的机械能减少$\frac{2mgh}{3}$ | D. | 物体的机械能保持不变 |
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