题目
如图7-1所示,物体以100 J的初动能从斜面底端向上运动,中途第一次通过斜面上M点时,其动能减少了80 J,机械能减少了32 J.则当物体沿斜面重新返回底端时,其动能为_______J. 图7-1
答案:解析:物体沿斜面上滑的过程中,克服摩擦力做的功等于物体机械能的减少量,即 μmgcosα·s=ΔE ① 设物体在上滑过程中动能的减少量为ΔEk,由动能定理得 -(mgsinα+μmgcosα)s=-ΔEk 即 (mgsinα+μmgcosα)s=ΔEk ② 由①②式得 即在上滑过程中,物体减少的机械能和减少的动能之比为定值,并且. 物体到达最高点时动能减少了100 J,减少的机械能为ΔE=×100 J=40 J. 由此可知,物体在上滑过程中克服摩擦力做的功为40 J.由于物体下滑时摩擦力大小和位移大小都没变,所以,下滑过程中克服摩擦力做的功也为40 J.即在全过程中物体损失的机械能为80 J,物体返回底端时动能为20 J.答案:20