如圖所示,滑塊由靜止開始沿表面粗糙的固定斜面下滑,對於該運動過程,若用E、EP、Ek、s、t分別表示滑塊的機械...
問題詳情:
如圖所示,滑塊由靜止開始沿表面粗糙的固定斜面下滑,對於該運動過程,若用E、EP、Ek、s、t分別表示滑塊的機械能、重力勢能、動能、位移和時間,則下列圖象中能正確描述這一運動規律的是( )
A. B. C. D.
【回答】
考點:功能關係;動能.
分析:根據動能定理、重力勢能表示式EP=mgh,得到動能Ek與重力勢能Ep與x的關係式.物體克服摩擦力做功等於其機械能的減少,得到機械能E機與x的表示式;克服摩擦力做功由功的計算公式得到.根據這些表示式再選擇圖象
解答: 解:設斜面的傾角為θ.物體所受的滑動摩擦力大小為f,由牛頓第二定律可知mgsinθ﹣f=ma,物體做勻加速運動.
A、根據功能關係得:取斜面低端為零勢能面,開始時滑塊機械能為:E機=mgssinθ,滑塊下滑過程中機械能的變化量等於除重力外其餘力做的功,機械能的變化為△E=Wf,由於滑塊下滑過程中,受到摩擦力作用,且做負功,機械能E=mgssinθ﹣fs.E與s成正比且隨著s的增大而減小,則E﹣s是傾斜不過原點的直線,故A錯誤.
B、根據動能定理得:Ek=(mgsinθ﹣f)s,可知,Ek∝s,則Ek﹣s是過原點的傾斜的直線,故B錯誤.
C、取斜面底端為零勢能面,最高點到最低端的距離為H,物體做勻加速運動,s=,重力勢能:EP=mgh=mgH﹣mgssinθ=mgH﹣mgsinθ,隨時間增加,重力勢能與t是二次函式關係,故C正確;
D、物體下滑過程中做勻加速運動,故:,故動能與時間是二次函式關係,故D錯誤;
故選:C
點評:解決本題的關鍵要掌握功的公式W=Fscosθ,以及會靈活運用動能定理和功能關係,根據解析式再分析圖象
知識點:動能和動能定律
題型:選擇題