Question

一个初动能为E的小物块从斜面底端冲上足够长的斜面，返回斜面底端时速度大小为v，该过程物体克服摩擦力做功为

E

2

．若小物块冲上斜面的初动能变为2E，则（　　）

• A、返回斜面底端时动能为

  3E

  4

• B、返回斜面底端时动能为

  3E

  2

• C、返回斜面底端时速度大小为2v
• D、返回斜面底端时速度大小为

  2

  v

Answer 1

分析：（1）冲上斜面和返回到斜面底端两过程中克服摩擦阻力做功相等；
（2）初动能增大后，上升的高度也随之变大，可根据匀减速直线运动的速度位移公式求出上升的位移，进而表示出克服摩擦力所做的功；
（3）对两次运动分别运用动能定理即可求解．

解答：解：以初动能为E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：

1

2

mV²-E=-

E

2

①
设以初动能为E冲上斜面的初速度为V₀，则以初动能为2E冲上斜面时，初速度为

2

V₀，加速度相同，根据2ax=V²-V₀²可知第二次冲上斜面的位移是第一次的两倍，所以上升过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，整个上升返回过程中克服摩擦力做功是第一次的两倍，即为E．
以初动能为2E冲上斜面并返回的整个过程中运用动能定理得：

1

2

mV′²-2E=-E  ②
所以返回斜面底端时的动能为E，A错误，B错误；
由①②得：V′=

2

V，C错误，D正确．
故选D．

点评：该题考查了动能定理的直接应用，注意以不同的初动能冲上斜面时，运动的位移不同，摩擦力做的功也不同．