题目内容
(2009?韶关二模)如图甲所示,一物块在t=0时刻,以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图象如图乙所示,t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定( )
分析:速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移,由数学知识求出位移.根据上滑与下滑的位移大小相等,可求出物块返回底端时的速度.根据动量定理分析能否求出摩擦力大小和斜面的倾角.
解答:解:A、由于下滑与上滑的位移大小相等,根据数学知识可以求出物块返回底端时的速度.设物块返回底端时的速度大小为v,则
=
,得到v=
.故A正确;
B、C、根据动量定理得:
上滑过程:-(mgsinθ+μmgcosθ)?t0=0-mv0 ①
下滑过程:(mgsinθ-μmgcosθ)?2t0=m
②
由①②解得,f=μmgcosθ=3mgsinθ-
,由于质量m未知,则无法求出f.得到sinθ=
,可以求出斜面倾角θ故B错误,C正确;
D、3t0时间内物块克服摩擦力所做的功等于机械能的减小量,由于物体的质量未知,故无法求解机械能减小量,无法求解克服摩擦力做的功,故D错误;
故选AC.
v0t0 |
2 |
v?2t0 |
2 |
v0 |
2 |
B、C、根据动量定理得:
上滑过程:-(mgsinθ+μmgcosθ)?t0=0-mv0 ①
下滑过程:(mgsinθ-μmgcosθ)?2t0=m
v0 |
2 |
由①②解得,f=μmgcosθ=3mgsinθ-
3mv0 |
4t0 |
5v0 |
4gt0 |
D、3t0时间内物块克服摩擦力所做的功等于机械能的减小量,由于物体的质量未知,故无法求解机械能减小量,无法求解克服摩擦力做的功,故D错误;
故选AC.
点评:本题抓住速度图象的“面积”等于位移分析位移和物体返回斜面底端的速度大小.也可以根据牛顿第二定律和运动学结合求解f和sinθ.
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