13.一质量$m=0.6kg$的物体以$v 0=2 0m/s$的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上
运动。当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了Δ$E k=18J$,机械能减少了Δ$E=3J$,不计空
气阻力,重力加速度$g=10m/s 2$,求:
(1)物体向上运动时加速度的大小;
(2)物体返回斜坡底端时的动能。
参考答案
(1) 6m/s 2; (2) 80J[来源:Z#xx#k.Com]
2013_海南卷 (物理)
13.一质量$m=0.6kg$的物体以$v 0=2 0m/s$的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上
运动。当物体向上滑到某一位置时,其动能减少了Δ$E k=18J$,机械能减少了Δ$E=3J$,不计空
气阻力,重力加速度$g=10m/s 2$,求:
(1)物体向上运动时加速度的大小;
(2)物体返回斜坡底端时的动能。
(1) 6m/s 2; (2) 80J[来源:Z#xx#k.Com]
【答案】 (1)6m/s 2 (2)80J[来源:Z#xx#k.Com]
【解析】 (1)设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为f,向上运动的加速度大小为
a,由牛顿第二定律有
mfmgasin
设物体动能减少ΔE k 时,在斜坡上运动的距离为s,由功能关系得Δ$E k=$(mgsinα+f)s,
Δ$E=fs$
联立以上各式并代入数据可得$a=6m/s 2$。
②设物体沿斜坡向上运动的最大距离为s m,由运动学规律可得,
avs220m
设物体返回底端时的动能为E k,由动能定理有$E k=$(mgsinα-f)sm
联立以上各式并代入数据可得,$Ek=80J$。
【考点定位】 考查牛顿运动定律及动能定理。