問題詳情:
如圖,表面處處同樣粗糙的楔形木塊abc固定在水平地面上,ab面和bc面與地面的夾角分別爲α和β,且α>β.一初速度爲v0的小物塊沿斜面ab向上運動,經時間t0後到達頂點b時,速度剛好爲零;然後讓小物塊立即從靜止開始沿斜面bc下滑.在小物塊從a運動到c的過程中,可能正確描述其速度大小v與時間t的關係的圖象是( )
A. B. C. D.
【回答】
解:設物塊上滑與下滑的加速度大小分別爲a1和a2.根據牛頓第二定律得:
mgsinα+μmgcosα=ma1,mgsinβ﹣μmgcosβ=ma2,
得a1=gsinα+μgcosα,a2=gsinβ﹣μgcosβ,
則知a1>a2
而v﹣t圖象的斜率等於加速度,所以上滑段圖線的斜率大於下滑段圖線的斜率.
上滑過程的位移大小較小,而上滑的加速度較大,由x=知,上滑過程時間較短.
因上滑過程中,物塊做勻減速運動,下滑過程做勻加速直線運動,兩段圖象都是直線.
由於物體克服摩擦力做功,機械能不斷減小,所以物體到達c點的速度小於v0.故C正確,ABD錯誤.
故選C
知識點:牛頓第二定律
題型:選擇題