- 2920山东高考物理
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相关例题：
例题：
【题目】一个质量为m的物体，在平行于斜面向上的恒力F作用下，从斜面底端沿光滑斜面向上运动，到达斜面上的某一点时，突然撤去恒力F，物体沿原路返回，已知撤去恒力F前的速度为v1，撤去恒力F后的速度为v2，求：
（1）物体运动到撤去恒力F点时的动能；
（2）物体从开始运动到撤去恒力F点的过程中，动能的变化量。
【分析】
（1）物体在恒力F作用下向上运动时，做匀加速直线运动，撤去恒力F后做匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的规律求解即可。
（2）根据动能定理求解动能的变化量。
【解答】
（1）物体在恒力F作用下向上运动时，做匀加速直线运动，加速度为a1，则有：$a_{1} = \frac{F - mg\sin\theta}{m}$
撤去恒力F后做匀减速直线运动，加速度为a2，则有：$a_{2} = \frac{mg\sin\theta}{m}$
物体运动到撤去恒力F点时的速度为v，则有：$v = v_{1} + v_{2}$
根据匀变速直线运动规律可得：$v^{2} = v_{1}^{2} + 2a_{1}x_{1} + v_{2}^{2} - 2a_{2}x_{2}$
其中$x_{1}$为物体向上运动到撤去恒力F点时的位移，$x_{2}$为物体返回到底端时的位移。
物体运动到撤去恒力F点时的动能：$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$
代入数据可得：E_{k} = \frac{mg\sin\theta(v_{1}^{2} + v_{2}^{2})}{4(F - mg\sin\theta)}
（2）根据动能定理可得：$W_{F} + W_{G} = \Delta E_{k}$
其中$W_{F}$为恒力F对物体做的功，$W_{G}$为重力对物体做的功。代入数据可得：$\Delta E_{k} = \frac{mg\sin\theta(v_{1}^{2} + v_{2}^{2})}{4(F - mg\sin\theta)}$
【说明】本题考查了动能定理和匀变速直线运动规律的应用，难度适中。
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