Question

5．如圖所示，質量為m的滑塊以一定初速度滑上傾角為θ的足夠長固定斜面，同時施加沿斜面向上的恒力F=mgsinθ，已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ，取出發(fā)點為參考點，在下圖中能正確描述滑塊運動到最高點過程中，重力勢能E_P、隨位移x、滑塊的動能E_K、系統(tǒng)產生的熱量Q，滑塊的機械能E、隨時間t的變化關系的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 對物體受力分析，受重力、支持力、拉力和滑動摩擦力，根據牛頓第二定律列式求解加速度，然后推導出位移和速度表達式，再根據功能關系列式分析．

解答 解：A、物體受力如圖所示．由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ-F=ma，
其中：F=mgsinθ，μ=tanθ，聯(lián)立解得：a=gsinθ，物體沿著斜面向上做勻減速直線運動，加速度不變；
經過時間重力勢能為 E_p=mgh=mgxsinθ，故E_p-x圖象是點的直線，故A正確；
B、物體向上運動的過程中，重力、拉力與摩擦力做功，由動能定理得：E_K-E_K0=Fx-mgxsinθ-μmgcosθx=-μmgcosθ•（v₀t-$\frac{1}{2}$at²），x，得E_K=E_K0-μmg=mgsinθ（v₀t-$\frac{1}{2}$at²），E_k與t是二次函數(shù)關系，圖象是曲線，故B錯誤；
C、產生熱量等于克服滑動摩擦力做的功，即Q=fx，由于x與t不是線性關系，故Q與t不是線性關系，故C錯誤；
D、物體運動過程中，拉力和滑動摩擦力平衡，它們做功的代數(shù)和為零，相當于只有重力做功，其機械能守恒，機械能不隨時間變化，故D正確；
故選：AD

點評 本題是一道圖象題，對物體正確受力分析，應用牛頓第二定律與運動學公式求出位移與時間的表達式，然后求出各圖象所對應的函數(shù)表達式，根據函數(shù)表達式分析即可正確解題．