Question

7．如圖所示，一小物塊以初速度v₀沿足夠長的固定斜面上滑，斜面傾角為θ，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＞tanθ，以初速度v₀的方向為正方向，下列圖中表示物塊的速度v、加速度a、動能E_k及所受摩擦力F_f隨時間t變化的圖線，正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 物塊沿足夠長的固定斜面上滑，做勻減速運動，當運動到最高點時，由于μ＞tanθ，判斷出最大靜摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，物塊將停在最高點；
由v=v₀+at，分析速度，由牛頓第二定律分析加速度；
由E_k=$\frac{1}{2}$mv²分析動能隨時間變化的函數(shù)關(guān)系來判斷圖象；
物塊先受滑動摩擦力，后受靜摩擦力．

解答 解：分析物塊的運動情況：物塊沿足夠長的固定斜面上滑，做勻減速運動，當運動到最高點時，最大靜摩擦力為f_m=μmgcosθ，重力沿斜面向下的分力為mgsinθ，由于μ＞tanθ，則最大靜摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，物塊停在最高點．
A、由上分析可知，物塊不能從最高點下滑，故A錯誤；
B、物塊上滑過程中，加速度為a=-$\frac{mgsinθ+μmgcosθ}{m}$=-（gsinθ+μgcosθ），保持不變；到了最高點，物塊保持靜止狀態(tài)，加速度a=0．故B錯誤；
C、上滑過程中物塊的E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$m（v₀+at）²，E_k與t非線性關(guān)系，圖象是曲線．故C錯誤；
D、物塊上滑過程中，物塊受到的滑動摩擦力為F_f=-μmgcosθ，保持不變；最高點，物塊受到靜摩擦力為F_f=mgsinθ．故D正確．
故選：D．

點評 本題關(guān)鍵要根據(jù)μ＞tanθ，判斷物塊停在最高點，還要根據(jù)物理規(guī)律得到各量的表達式，再選擇圖象．