如图,倾角为a的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为的轻弹簧相连。现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态。在这一过程中 ( )
A.弹簧的伸长量为
B.拉力F做的功为
C.物体A的机械能增加
D.斜而体受地面的静摩擦力大小等于
如图,倾角为a的斜面体放在粗糙的水平面上,质量为m的物体A与一劲度系数为的轻弹簧相连。现用拉力F沿斜面向上拉弹簧,使物体在光滑斜面上匀速上滑,上滑的高度为h,斜面体始终处于静止状态。在这一过程中 ( )
A.弹簧的伸长量为
B.拉力F做的功为
C.物体A的机械能增加
D.斜而体受地面的静摩擦力大小等于
【知识点】机械能守恒定律;功的计算.E1 E3
【答案解析】D解析: A、根据胡克定律可得弹簧的伸长量x=,故A错误.B、根据功的定义式可得拉力F做的功W=Fx=F×
,故B错误.C、在整个运动过程中物体的动能保持不变,故增加的机械能就等于增加的重力势能即△E=△EP=mgh,故C错误.D、以整体为研究对象,整体在水平方向不受外力,故有拉力F在水平方向的分力等于地面的摩擦力,故有f=Fcosα,故D正确.故选:D.
【思路点拨】根据胡克定律可得弹簧的伸长量;根据功的定义式可得拉力F做的功;机械能的增量就等于末态的机械能减去初态的机械能;根据整体处于平衡状态可得系统水平方向合力为0,即水平向左的拉力等于水平向右的摩擦力.系统增加的机械能等于除重力和弹簧的弹力外其它力所做的功,这是高考考查的重点和难点,要注意掌握.