问题
选择题
如图所示,一质量为m的滑块以初速度v0自固定斜面底端A开始冲上斜面,到达某一高度后返回A,斜面与滑块之间有摩擦.下图分别表示滑块在斜面上运动的整个过程中速度v、加速度a、重力势能EP和机械能E随时间的变化图线,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案
A、滑块在斜面上运动过程中,由于存在摩擦力,机械能不断减小,经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度,根据速度图象的“面积”等于位移,两个过程的位移大小相等,可知,下滑时间大于上滑时间.所以A错误.
B、物体在上滑与下滑两个过程中,所受的合力方向均沿斜面向下,加速度方向相同.故B错误.
C、设斜面的倾角为α.在上滑过程中:上滑的位移大小为x1=v0t-
a1t2,重力势能为EP=mgx1sinα=mgsinα(v0t-1 2
a1t2),此为抛物线方程.下滑过程:重力势能为EP=mg[H-1 2
a2(t-t0)2sinα],H为斜面的最大高度,t0是上滑的时间,此为开口向下的抛物线方程.所以C是可能的.故C正确.1 2
D、由于物体克服摩擦力做功,其机械能不断减小,不可能增大,所以D图不可能.故D错误.
故选C