题目内容
【题目】如图所示,粗糙斜面体静置于水平地面上,一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑,然后又返回出发点,在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能 Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是(v-t图以初速度方向为正方向,Ff-t图以水平向左为正方向)
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A.
B. ![]()
C.
D. ![]()
【答案】BC
【解析】
A.设木块和斜面间的动摩擦因数为
,斜面倾斜角为
,木块的质量为
,斜面体的质量为
,对木块进行受力分析,由牛顿第二定律可得上滑时则有
,
解得
;下滑时则有
,解得
,故上滑时做加速度大小为
的匀减速运动,下滑时做加速度为
的匀加速运动;而
,故
图象上滑时图象的倾角比下滑时大,故选项A错误;
B.对木块和斜面整体受力,根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有
,大小保持不变,方向水平向左;木块下滑时整体水平方向有
,大小保持不变,方向水平向左,且有
,故选项B正确;
C.上滑时有
,木块动能为
,所以
图象是开口向上的抛物线的一部分,
在减小,下滑时同理可知
图象是开口向上的抛物线的一部分,
在增大,故选项C正确;
D.根据功能关系可得
,解得上滑时,木块机械能
,知
图象是开口向上的抛物线的一部分,E在减小,故选项D错误。
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