Question

5．如圖甲所示，水平地面上固定一傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面，一質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在斜面上的O點(diǎn)．現(xiàn)給小物塊施加一平行于斜面向上的拉力，使小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能E隨離開(kāi)O點(diǎn)的位移x變化的關(guān)系如圖乙所示，其中O-x₁的圖線為曲線，x₁-x₂的圖線為直線．若小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直到位移為x₂的過(guò)程中（　　）

• A． 小物塊先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)
• B． 小物塊的動(dòng)能一直在增大
• C． 小物塊增加的機(jī)械能等于拉力與摩擦力做功之和
• D． 合力對(duì)小物塊做的功等于2E₀

Answer 1

分析 小物塊向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中重力、摩擦力和拉力對(duì)小物塊做功，摩擦力與拉力做的功等于小物塊機(jī)械能的增加，由△E=W=F_非•S結(jié)合圖線的變化特點(diǎn)即可得出拉力的變化情況，然后進(jìn)一步分析小物塊的運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；結(jié)合功能關(guān)系分析小物塊的機(jī)械能的變化與動(dòng)能的變化．

解答 解：AB、小物體所受的摩擦力與拉力做的總功等于小物塊機(jī)械能的增加，設(shè)摩擦力和拉力的合力為F_合，由△E=W=F_合•△x可知，在圖乙中，圖線的斜率表示摩擦力與拉力的合力，由題可知，該合力先增大，后不變．
由于小物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所以剛剛開(kāi)始時(shí)拉力與摩擦力的合力大于重力沿斜面向下的分力，隨拉力和摩擦力合力的增大，物塊向上做加速運(yùn)動(dòng)，后來(lái)向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小物塊的速度一直增大，所以動(dòng)能一直增大．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、根據(jù)功能關(guān)系可知，小物塊增加的機(jī)械能等于拉力與摩擦力做功之和．故C正確．
D、由圖乙可知，小物塊的機(jī)械能增大2E₀，所以摩擦力與拉力的合力做的功等于2E₀，但不是小物塊受到的合力對(duì)小物塊做的功等于2E₀．故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要掌握功能關(guān)系，知道E-x圖象的斜率等于除以重力以外的力的合力，再分析物塊的運(yùn)動(dòng)情況．