如图所示,质量为m的物体无初速度地从斜面上高h处滑下,最后停在平面上的B点,若它从斜面上高h处以初速度v0沿斜面滑下,则最后停在平面上的C点.设AC=3AB,则物体在斜面上克服摩擦力做的功为(  )A. mgh−14mv20B. mgh−12mv20C. 2mgh−14mv20D. 2mgh−mv20

问题描述:

如图所示,质量为m的物体无初速度地从斜面上高h处滑下,最后停在平面上的B点,若它从斜面上高h处以初速度v0沿斜面滑下,则最后停在平面上的C点.设AC=3AB,则物体在斜面上克服摩擦力做的功为(  )
A. mgh−

1
4
m
v
2
0

B. mgh−
1
2
m
v
2
0

C. 2mgh−
1
4
m
v
2
0

D. 2mgh−m
v
2
0

设物块在斜面上克服阻力做的功为W1
在AB段克服阻力做的功W2,由于:AC=3AB,W2′=3W2
由动能定理得:
物体从O→B过程中:mgh-W1-W2=0,
物体从O→C过程中:mgh-W1-3W2=0-

1
2
mv02
解得:W1=mgh-
1
4
mv02
故选:A.
答案解析:物体以不同情况从斜面顶端滑下,在斜面上克服摩擦力做功一样,当速度大时则滑到C点,当速度小时滑到B点.由于AB=BC,则摩擦力做功也相同.所以两次保用动能定理可求出物块在斜面上克服阻力做的功.
考试点:动能定理的应用.
知识点:本题设物体在斜面摩擦力做功与在水平面上摩擦力做功,这是解题的突破口,列出两组方程,从而求出结果.