Question

4．如图所示，倾角为30°的斜面上有一个质量为1kg的物块，物块从静止开始以2.5m/s²的加速度加速下滑1m．在物块下滑过程中（重力加速度g取10m/s²），（　　）

• A． 物块的机械能守恒
• B． 物块的重力势能减小10J
• C． 物块的动能增加5J
• D． 物块克服摩擦力做了2.5J功

Answer 1

分析 根据牛顿第二定律，求解运动中物体受力情况，根据机械能守恒知识点确定机械能是否守恒，再分别由动能和势能表达式求的动能和势能的变化量，结合力作功知识求解摩擦力功．

解答 解：A、对物体受力分析可知，斜面方向：mgsinθ=5N，根据牛顿第二定律，F_合=ma=2.5N，所以物体在运动中受到阻力作用，大小为：f=F_合-mgsinθ=2.5N，故物块机械能不守恒，故A错误；
B、物块从静止开始以2.5m/s²的加速度加速下滑1m，由△E_p=mgh=mgLsin$θ=1×10×1×\frac{1}{2}=5J$，故B错误；
C、物块从静止开始以2.5m/s²的加速度加速下滑1m，由运动学公式得：v²=2ax，得：v²=2×2.5×1=5，由$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{v}^{2}=\frac{1}{2}×1×5=2.5J$，故C错误；
D、由A中知，f=2.5N，根据W=fx=2.5×1=2.5J，故D正确；
故选：D

点评 解决本题的关键进行受力分析，运用正交分解，结合牛顿第二定律进行求解，知道合力沿斜面方向，垂直于斜面方向上的合力等于零，确定有无摩擦力，从而在确定各种能量的大小．