Question

（2014?陕西一模）如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速

Answer 1

A、对于整个过程，由
动能定理
得：Ek=WF=60J，所以物体回到出发点的动能为60J．故A正确．
B、取沿斜面向上方向为
正方向
，撤去F时物体速度大小为v，回到出发点时速度大小为v′．撤去F前，物体做
匀加速运动
，撤去后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反，则有
v
2
t=-
v?v′
2
t，则得v′=2v，
根据
动量定理
得：
匀加速运动过程，有Ft-mgsinθt=mv
匀减速运动过程，有-mgsinθt=-mv′-mv
解得，F=
4
3
mgsinθ．故B错误．
C、由上知，物体回到出发点时的动能Ek′=
1
2
mv′2=60J，刚撤去F时，Ek=
1
2
mv2=
1
2
m(
v
2
)2=
1
4
Ek=15J
对于匀加速运动，由动能定理得：WF-mgh=Ek．则得mgh=WF-Ek=60J-15J=45J，即撤出力F时，物体的
重力势能
是45J，故C正确．
D、由上看出，撤去F前，由动量定理得，（F-mgsinθ）t=mvt，解得vt=
1
3
gsinθt，t时刻动能为EKt=
1
2
m
v
2
t
=
1
18
mg2
sin2θt2
重力势能EP=mg
v
2
tsinθ=
1
6
mg2sin2θt2，可见，动能总小于重力势能，而撤去F后，在下滑过程中，动能增大，重力势能减小到零，所以动能与重力势能会相等，故D正确．
故选ACD

Answer 2

a、b、从开始到经过时间t，物体受重力，拉力，支持力，物体加速度为：
a=
f?mgsinθ
m
=
f
m
?gsinθ
撤去恒力f到回到出发点，物体受重力，支持力，物体加速度为：
a′=gsinθ
两个过程位移大小相等方向相反，时间相等．得：
1
2
at2＝?(at?t?
1
2
a′t2)
解得：a′=3a
所以开始时物体所受恒力f=
4
3
mgsinθ，故a错误，b正确．
c、有f作用时，物体的加速度为：a＝
1
3
gsinθ，
撤去力f时，物体的加速度为gsinθ，
从开始到撤去力f时，物体上滑的距离为l，
所以撤去力f时，物体继续上滑到最高点，距离是
1
3
l，
运用动能定理研究从开始到上滑到最高点，-mgh+wf=0-0，
得重力做了-40j功．
所以从开始到撤去力f时，重力做了-30j功，所以撤去力f时，物体重力势能是30j，故c正确．
d、撤去力f时，物体重力势能30j，动能10j，撤去力f后的位置到最高点，动能减小，重力势能增大，动能与势能相等的位置不可能在这段距离，所以动能与势能相等的位置在撤去力f之前的某位置，故d正确．
故选：bcd．