题目内容

19．如图所示，一物块以一定的初速度滑上固定的斜面，关于物块在斜面上的运动，下列情况不可能的是（　　）
A．物块减速上滑，滑到某一高度后静止在斜面上
B．物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度大小和刚滑上斜面时的初速度的大小相等
C．物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度大小不相等
D．物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度和初速度相同

分析 由于题目中没有告诉斜面是否光滑和摩擦因数的大小，故必须进行讨论：
①当斜面光滑时物体的加速度由重力沿斜面方向的分力提供，故物体在上滑和下滑的过程中加速度大小不变；
②如果最大静摩擦力大于重力沿斜面方向的分力，则物体的速度为0后将保持静止；
③如果重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，则物体能够返回运动，但合外力减小；
根据速度位移公式即可判断速度大小关系．

解答 解：设斜面的倾角为θ，物块的质量为m，
A、当μmgcosθ＞mgsinθ时，物块减速上滑，滑到某一高度后静止在斜面上，故A可能，不符合题意；
B、当斜面光滑时，μ=0，根据牛顿第二定律可得，mgsinθ=ma，
故物块减速上滑的加速度和下滑的加速度大小相等，即a1=a2=gsinθ，根据v2=2ax可知，
滑到斜面底端时的速度大小和刚滑上斜面时的初速度的大小相等，故B可能，不符合题意；
C、当斜面粗糙时，物体在斜面上滑行时受到的滑动摩擦力大小：f=μFN
而：FN=μmgcosθ
所以物体沿斜面向上滑行时有：mgsinθ+f=ma1
故物体沿斜面向上滑行时的加速度：a1=gsinθ+μgcosθ
物体沿斜面向下滑行时有：mgsinθ-f=ma2
所以物体沿斜面向下滑行时的加速度：a2=gsinθ-μgcosθ
故a1＞a2，根据速度位移公式v2=2ax可知，
物块滑到斜面底端时的速度大小小于刚滑上斜面时的初速度的大小，故C可能，不符合题意；
D、无论斜面是否光滑，物块滑到斜面底端时的速度和刚滑上斜面时的初速度的方向不同，
所以物块先减速上滑，再加速下滑，滑到斜面底端时的速度和初速度不相同，故D不可能，符合题意．
故选：D．

点评 本题主要考查学生对牛顿第二定律和运动学公式的掌握和运用，做题时一定要注意题目有没有告诉斜面是否光滑和不光滑时摩擦因数的大小，否则要注意讨论，这是解决此类题目时一定要注意的问题．

练习册系列答案
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C．把正电荷从A点移到B点，电势能增大
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