题目内容

16.如图所示,一粗糙斜面ABCD上有一小滑块以与AB平行的初速度沿斜面开始运动,且斜面动摩擦因数μ<tanθ.设与BA平行的方向为x轴,与BC平行的方向为y轴,则沿x轴方向的速度vx和y方向运动的速度vy随时间的变化关系分别为(  )
A.B.C.D.

分析 分析滑块受力情况,根据速度方向变化得到摩擦力方向变化,进而得到两个分速度的变化趋势.

解答 解:滑块受重力、支持力、摩擦力作用,重力和支持力的合力为mgsinθ,方向沿斜面方向,即为y方向,摩擦力大小为μmgcosθ(<mgsinθ),摩擦力方向与速度方向相反;
随着滑块运动,速度方向偏向y方向,故摩擦力在x方向的分量减小,故vx不断减小,减小速度减缓,当速度方向无限接近于y方向时,摩擦力在x方向上的分量趋近于零;
随着滑块运动,速度方向偏向y方向,故摩擦力在y方向的分量变大,当速度方向无限接近于y方向时,摩擦力在y方向上的分量趋近于f;但是,f<mgsinθ,所以,vy不断增大,增大速率慢慢减缓趋于某个极限值,但并不趋于零;故ACD错误,B正确;
故选:B.

点评 在求解物体运动学问题中,一般先对物体进行受力分析求得合外力;再根据牛顿第二定律求得加速度,即可得到速度变化.

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