Question

如圖所示，傾角為θ的光滑斜面足夠長，一物質量為m小物體，在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運動，經過時間t，力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經過相同的時間t回到斜面底端，若以地面為零勢能參考面，則下列說法正確的是（  ）

A．物體回到斜面底端的動能為60J

B．恒力F=2mgsinθ

C．撤出力F時，物體的重力勢能是45J

D．動能與勢能相等的時刻一定出現在撤去力F之后

Answer 1

ACD

試題分析：物體靜止開始從斜面底端開始運動知道最后返回斜面底端，此過程斜面光滑沒有摩擦力做功，重力做功為0，根據動能定理有，選項A對。撤去F前，加速度，撤去F后，加速度。根據力F撤去前后位移等大反向，判斷撤去前后平均速度等大方向，由于撤去前后都是勻變速所以有，整理得，即選項B錯。撤去力F前，力F做功，重力做功，所以撤出力F時，物體的重力勢能是45J選項C對。力F撤去前，合力小于重力沿斜面的分力，即合力做功小于克服重力做功，增加的動能小于增加的重力勢能，撤去力F之前一定是重力勢能大于動能，最返回斜面時重力勢能為0，小于動能，所以動能與勢能相等的時刻一定出現在撤去力F之后選項D對。