高中 | 斜面问题 题目答案及解析

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必修1

第四章 牛顿运动定律

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)

斜面问题

如图所示,质量为$m$的物体在沿斜面的恒力$F$作用下从底端沿斜面向上匀速运动到顶端,斜面高$h$,倾斜角为$\theta$。现撤去力$F$,将物体放在斜面顶端,发现物体在轻微扰动后可匀速下滑,重力加速度大小为$g$。则在物体上升过程中,恒力$F$做的功为$(\qquad)$

["

$Fh$

","

$mgh$

","

$2mgh$

","

无法确定

"]
[["C"]]

物体匀速下滑时,受力平衡,根据平衡条件得:沿斜面方向有$mg\sin\theta=\mu mg\cos\theta$

物体匀速上滑时,仍然沿斜面方向受力平衡,根据平衡条件得$F=mg\sin\theta+\mu mg\cos\theta$

联立可得$F=2mg\sin\theta$

根据几何关系得斜面长度为$l=\dfrac{h}{\sin\theta}$,则在物体上升过程中,恒力$F$做的功为$W=Fl=2mg\sin\theta \cdot \dfrac{h}{\sin\theta}=2mgh$,故$\rm ABD$错误,$\rm C$正确。

故选:$\rm C$

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如图甲所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,细线一端与可看成质点的质量为的小球相连,另一端穿入小孔与力传感器(位于斜面体内部)连接,传感器可实时记录细线拉力大小及扫过的角度。初始时,细线水平,小球位于小孔的右侧,现敲击小球,使小球获得一平行于斜面向上的初速度,测得细线拉力的大小随细线扫过角度的变化图像如图乙所示,图中已知,小球到点距离为,重力加速度为,则下列说法正确的是 如图所示,将质量为的小球从倾角的光滑斜面上点以速度水平抛出(即),小球运动到点,已知间的高度,重力加速度取,则小球从点运动到点所用的时间和到达点时的速度大小分别为 如图()所示为一款滑杆运输装置自动回拉系统,滑杆与水平面的夹角为,滑杆上套着一质量的小球(可视为质点)。某次测试中,该系统向小球提供沿滑杆方向的外力,小球从点静止出发,规定沿滑杆向上为的正方向,随小球与点间距离的变化关系如图()所示,小球所受摩擦力可忽略不计,取,则小球 如图所示,细线的一端固定在倾角为的光滑楔形滑块的顶端处,细线的另一端拴一质量为的小球,静止时细线与斜面平行,(已知重力加速度为)。则下列判断正确的是 如图,静止在光滑水平面上的斜面体,质量为,倾角为。其斜面上有一静止的滑块,质量为,两者之间的动摩擦因数为,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,重力加速度为,现给斜面体施加水平向右的力使斜面体加速运动,下列说法正确的是 如图所示,在倾角为的斜面体顶端用轻质细绳平行斜面系一质量为的光滑小球,现对斜面体施加一个力,在水平拉力的作用下,斜面体从静止开始向左加速运动。加速过程中,下列说法正确的是
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