Question

如图甲所示，一倾角θ＝30°的斜面体固定在水平地面上，一个物块与一轻弹簧相连，静止在斜面上。现用大小为F＝kt（k为常量，F、t的单位均为国际标准单位）的拉力沿斜面向上拉轻弹簧的上端，物块受到的摩擦力F_f随时间变化的关系图像如图乙所示，物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s²，则下列判断正确的是（  ）

A.物块的质量为2.5kg

B.k的值为1.5N/s

C.物块与斜面间的动摩擦因数为

D.时，物块的动能为5.12J

Answer

D

【解析】

A.当时，则可知：

解得：

故A错误；
B.当时，由图像可知：

说明此时刻，则：

故B错误；
C.后来滑动，则图像可知：

解得：

故C错误；
D.设时刻开始向上滑动，即当：

即：

解得：

即时刻物体开始向上滑动，时刻已经向上滑动了，则合力为：

即：

根据动量定理可得：

即：

解得：

即当时所以速度大小为，则动能为：

故D正确；

故选D。