(2010?山东)如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l,质量为m,粗细均匀,质量分布均匀的

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-02
山东卷如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l,质量为m,粗细均匀,质量……

解:A错的,对物块进行受力分析,受到除重力以外的软绳的拉力,对物块做负功,所以物块的机械能应该减小。
B对的,开始绳子的重心在最高点下端 0.5Lsin30°=0.25L,后来绳子的重心在最高点下端0,5L处,所以B的重力势能减少0.25mgL
C错的,分别对物块和绳子进行受力分析,对物块因为有向下的加速度,所以重力大于绳子拉力;对绳子,有斜向上的加速度,所以拉力大于摩擦力。所以因为位移是始终一样大小的,所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功。
D对的,因为由A物块机械能减小,所以软绳的能量增加,所以能量中的减少量一定小于能量中的增加量,软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和。

A、物块下落过程中,刚开始由于mgsin30°+μmgcos30°=54mg>mg,所以物块所受合力向上,物体做减速运动,下落过程中,合力越来越小,当加速度等于零时,速度最小,后合力方向向下,加速度向下,速度增大,所以物体的速度先减小后增大.故A错误. B、当加速度等于零时,速度最小,设此时软绳上滑的距离为x,则:L?xLmgsin30°+L?xLμmgcos30°=mg+xLmg带入数据解得:x=19L,故B正确;C、物块未释放时,软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=L2sin30°=L4,软绳刚好全部离开斜面时,软绳的重心离斜面顶端的高度h2=L2,则软绳重力势能共减少mg(L2?L4)=L4mg.故C正确.D、以软绳和物块组成的系统为研究对象,软绳和物块的重力势能减小,转化为物块和软绳的动能及软绳与斜面摩擦产生的内能,根据能量转化和守恒定律,软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和.故D正确.故选BCD

A、物块下落过程中,软绳对物块做负功,物块的机械能逐渐减小.故A错误.
    B、物块未释放时,软绳的重心离斜面顶端的高度为h1=
l
2
sin30°
=
l
4
,软绳刚好全部离开斜面时,软绳的重心离斜面顶端的高度h2=
l
2
,则软绳重力势能共减少mg(
l
2
?
l
4
)=
1
4
mgl
.故B正确.
    C、因为物块的机械能减小,则物块的重力势能减小量大于物块的动能增加量,减小量等于拉力做功的大小,由于拉力做功大于克服摩擦力做功,所以物块重力势能的减少大于软绳克服摩擦力所做的功与物块动能增加之和.故C错误.
    D、细线的拉力对软绳做正功,对物块做负功,则重物的机械能减小,软绳的总能量增加,而软绳的动能与克服摩擦产生的内能增加,软绳的重力势能减小,能量中的减少量一定小于能量中的增加量,故软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和.故D正确.
故选:BD

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