例1、一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( )
A.一直增大
B.先逐渐减小至零,再逐渐增大
C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大
答案:ABD
解析:
当所加恒力的方向与物体运动的方向成锐角时,该力一直做正功,其动能一直增大,A正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向相反时,物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动,其动能先逐渐减小至零,再逐渐增大,B正确;当所加恒力的方向与物体运动的方向成钝角(不等于180°)时,其动能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大,D正确;物体不可能出现动能先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小的情况,C错误.
例2、如图所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板。滑板运动到C时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,两半圆半径均为R,板长l =6.5R,板右端到C的距离L在R<L<5R范围内取值。E距A为S=5R,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为μ=0.5,重力加速度取g.

(1)求物块滑到B点的速度大小;
(2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并判断物块能否滑到CD轨道的中点。
解析:
(1)μmgs+mg·2R=
mvB2 ①
所以 vB=3
(2)设M滑动x1,m滑动x2二者达到共同速度v,则
mvB=(M+m)v ②
μmgx1=
mv2 ③
—μmgx2=
mv2—
mvB2 ④
由②③④得v=
,x1=2R,x2=8R
二者位移之差△x= x2—x1=6R<6.5R,即滑块未掉下滑板
讨论:
①R<L<2R时,Wf=μmg(l+L)=
mg(6.5R+L)
②2R≤L<5R时,Wf=μmgx2+μmg(l—△x)=4.25mgR<4.5mgR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道。
要使滑块滑到CD轨道中点,vc必须满足:
mvc2 ≥mgR ⑤
此时L应满足:μmg(l+L) ≤
mvB2—
mvc2 ⑥
则L≤
R,不符合题意,滑块不能滑到CD轨道中点。
答案:
(1) vB=3
(2)①R<L<2R时,Wf=μmg(l+L)=
mg(6.5R+L)
②2R≤L<5R时,Wf=μmgx2+μmg(l—△x)=4.25mgR<4.5mgR,即滑块速度不为0,滑上右侧轨道,滑块不能滑到CD轨道中点.