Question

4．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t₀滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 摩擦力恒定，物体沿斜面下滑时做初速度为零的匀变速直线运动，根据初速度为零匀变速直线运动中合力、速度、位移和机械能所时间变化特点可解答本题．

解答 解：A、物体在斜面上运动时做匀加速运动，根据牛顿第二定律可知，其合外力恒定，故A错误；
B、在v-t图象中，斜率表示加速度大小，由于物体做匀加速运动，因此其v-t图象斜率不变，故B错误；
C、物体下滑位移为：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，因此由数学知识可知其位移时间图象为抛物线，故C错误；
D、设开始时机械能为E_总，根据功能关系可知，开始机械能减去因摩擦消耗的机械能，便是剩余机械能，即有：E=E总-fs=E总-f•$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，因此根据数学知识可知，机械能与时间的图象为开口向下的抛物线，故D正确．
故选：D．

点评 对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质．