一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从低端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力做功为60J,此后撤去恒力F

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/07/07 15:01:46

一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从低端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力做功为60J,此后撤去恒力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能点,则下列说法正确的是
A 物体回到出发点时的动能为60J
B 开始时物体所受的恒力F=2mgsinθ
C 撤去F时,物体的重力势能为45J
D 动能与势能相同的位置在撤去F之前的某位置
答案是ACD.

首先,物体之后F外力做功,所以F做的功=E动+E势=60J,地面为0势面,所以E势=0,所以回到出发点时E重=60J,又因为物体做匀加速直线运动,切初速度为0,所以物体上升时的路程为S=1/2at^2,速度为v=at,下落时也是匀加速运动,且加速度为gsinθ,初速度为v,回到初始点时有-S=vt-1/2gsinθt^2(注意s的符号,因为v与S方向相反),所以有1/2at^2=vt-1/2gsinθt^2,t消掉,v=at,整理得3v=gtsinθ,因为初始点速度 V初=v-gtsinθ=v-3v=-2v,所以E初=1/2mV初^2=2mv^2=60J,
所以最高点E动=1/2mv^2=15J,所以C正确,C正确可知D正确,因为势能由0到45J,动能又0到15,所以在撤去F之前某位置可能有E动=E势