题目内容

小物块沿粗糙的斜面上滑后又滑回原处,在图所示中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】分析:根据牛顿第二定律得出物体上滑和下滑过程加速度大小,比较加速度的大小,根据速率图象的斜率等于加速度大小选择图象.
解答:解:设物体与斜面间的动摩擦因数为μ,物体的质量为m,斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律得:
上滑过程:mgsinθ+μmgcosθ=ma,得到加速度大小为a=g(sinθ+μcosθ),方向沿斜面向下.
下滑过程:mgsinθ-μmgcosθ=ma,得到加速度大小为a=g(sinθ-μcosθ),方向沿斜面向下.
故可知,上滑的加速度的大小大于下滑的加速度大小,v-t图象的斜率表示加速度,则上滑过程的斜率大于下滑过程的斜率.
由于机械能减小,物体返回到出发点时速率减小,故D正确.
故选D
点评:本题只要根据加速度的大小就能选择图象,对于上滑与下滑过程运动时间,可以根据位移大小相等进行分析比较长短.
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