Question

（2013?南昌二模）如图1所示，物体以一定初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动，上升的最大高度为3.0m．选择地面为参考平面，上升过程中，物体的机械能E_机随高度h的变化如图2所示．g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80．则（　　）

A．物体的质量m=0.67kg

B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.40

C．物体上升过程的加速度大小a=10m/s²

D．物体回到斜面底端时的动能E_k=10J

Answer 1

分析：当物体到达最高点时速度为零，机械能等于物体的重力势能，由重力势能计算公式可以求出物体质量；
在整个运动过程中，机械能的变化量等于摩擦力做的功，由图象求出摩擦力的功，由功计算公式求出动摩擦因数；
由牛顿第二定律求出物体上升过程的加速度；由动能定理求出物体回到斜面底端时的动能．

解答：解：A、物体到达最高点时，机械能E=E_P=mgh，m=

E

gh

=

30

10×3

=1kg，故A错误；
B、物体上升过程中，克服摩擦力做功，机械能减少，减少的机械能等于克服摩擦力的功，
△E=-μmgcosα

h

sinα

，即30-50=-μ×1×10cos37°×

3

sin37°

，μ=0.5，故B错误；
C、物体上升过程中，由牛顿第二定律得：mgsinα+μmgcosα=ma，解得a=10m/s²，故C正确；
D、由图象可知，物体上升过程中摩擦力做功W=30-50=-20J，在整个过程中由动能定理得E_K-E_K0=2W，
则E_K=E_K0+2W=50+2×（-20）=10J，故D正确；
故选CD．

点评：重力做功不改变物体的机械能，摩擦力做功使物体机械能减少，由图象求出物体初末状态的机械能，应用重力势能的计算公式、动能定理即可正确解题．