Question

一小物块以初速度v沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数μ＞tanθ，图中表示物块的速度v、加速度a、动能E_k及所受摩擦力F_f随时间t变化的图线（以初速度v的方向为正方向），可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer

物块沿足够长的固定斜面上滑，做匀减速运动，当运动到最高点时，由于μ＞tanθ，判断出最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，物块将停在最高点．由v=v-at，分析速度．由牛顿第二定律分析加速度．由Ek=分析动能．物块先受滑动摩擦力，后受静摩擦力．
【解析】
分析物块的运动情况：物块沿足够长的固定斜面上滑，做匀减速运动，当运动到最高点时，最大静摩擦力为fm=μmgcosθ，重力的下滑分力为mgsinθ，由于μ＞tanθ，则最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，物块停在最高点．
A、由上分析可知，物块不能从最高点下滑，故A错误．
B、物块上滑过程中，加速度为a==-g（sinθ+μcosθ），保持不变；到了最高点，物块保持静止状态，加速度a=0．故B正确．
C、上滑过程中物块的Ek==，Ek与t非线性关系，图象是曲线．故C错误．
D、物块上滑过程中，物块受到的滑动摩擦力为Ff=-μmgcosθ，保持不变；最高点，物块受到静摩擦力为Ff=mgsinθ．故D正确．
故选BD