题目内容
【题目】如图所示,一质量为m的滑块静止在表面粗糙且足够长的固定斜面顶端,斜面倾角为30°,已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=,物块与斜面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现给滑块施加一沿斜面向下的力F,该力随时间变化的关系如图所示,t1时刻后撤去力F,t2时刻滑块静止.若用s、v、a、f分别表示滑块的位移、速度、加速度和受到的摩擦力,t表示时间,设沿斜面向下为正方向,则下列图象中能正确描述s、v、a、f与时间t关系的是
A.B.C.D.
【答案】BD
【解析】
未加F前,由于
滑块静止在斜面上,加F后,由于F是从零开始增加的,故开始时滑块尚未滑动,滑块刚开始滑动时,由平衡条件有
解得:
联系图象可知,在t0之前,滑块是静止不动的,在t0之后,滑块做加速度增大的加速运动,t1时刻之后,滑块做匀减速直线运动,由于斜面足够长,滑块最终停止在斜面上;
A.A选项为s-t图象,图象的斜率表示速度.即t0~t1时间内,滑块做加速运动,图象斜率增大,t1~t2时间内,滑块做匀减速运动,图象斜率变小,故选项A错误;
BC. v-t图象的斜率表示加速度,即t0~t1时间内,根据牛顿第二定律知
由于力F增大,滑块的加速度增大,滑块做加速度增大的加速运动,图象斜率增大,t1~t2时间内,根据牛顿第二定律知
此过程a′不变,但为负值,滑块做匀减速运动,图象斜率不变,故选项B正确,C错误;
D.D选项为f-t图象,未施加F前,摩擦力为静摩擦力
施加F后至t0之前,滑块静止不动,此时:
在t0至滑块停止这段时间内,滑块受到的摩擦力为滑动摩擦力
此过程摩擦力不变,滑块停止后,摩擦力为静摩擦力
故选项D正确;
故选BD。
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