Question

1．如圖甲所示，固定斜面AC長為L，B為斜面中點(diǎn)，AB段光滑，物塊在恒力F作用下，從最低點(diǎn)A由靜止開始沿斜面上滑至最高點(diǎn)C，此過程中物塊的機(jī)械能E隨位移s變化的關(guān)系圖象如圖乙所示．設(shè)物塊由A運(yùn)動到C的時間為t₀，下列描述該過程中物塊的速度v隨時間t、加速度大小a隨時間t、加速度a隨位移x、動能E_k隨位移x變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 根據(jù)機(jī)械能隨s的表達(dá)式得出整個過程中的運(yùn)動規(guī)律，即前半段做勻加速直線運(yùn)動，后半段做勻減速直線運(yùn)動，結(jié)合平均速度的推論比較兩段過程中的運(yùn)動時間．根據(jù)動能定理判定動能的變化．

解答 解：根據(jù)機(jī)械能隨位移變化關(guān)系圖線可知，AB段物體除重力外只有拉力做功，拉力做功等于物體機(jī)械能的變化，可知物體沿斜面向上勻加速運(yùn)動，在BC段物體機(jī)械能保持不變，據(jù)受力分析可知此時拉力與摩擦力平衡，物體在斜面上向上勻減速運(yùn)動．
A、物塊先做勻加速直線運(yùn)動，然后做勻減速直線運(yùn)動，勻加速直線運(yùn)動的位移和勻減速直線運(yùn)動的位移大小相等，勻減速直線運(yùn)動的平均速度大于勻加速直線運(yùn)動的平均速度，則勻減速運(yùn)動的時間小于勻加速直線運(yùn)動的時間，故A錯誤；
B、前半段和后半段均做勻變速直線運(yùn)動，兩段過程中加速度分別不變，但是兩段過程中的時間不等，故B錯誤；
C、物體先向上勻加速后向上勻減速運(yùn)動，速度方向不變，故過程中加速度改變方向，故C錯誤；
D、前半段物體的機(jī)械能增大，故恒力F對物體做正功，物體的動能增加，后半段物體的機(jī)械能守恒，只有重力做功，物體上滑故物體的動能減小，故整個過程中動能先增加后減小，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵得出物塊在整個過程中的運(yùn)動規(guī)律，注意前半段和后半段的運(yùn)行時間不同，這是容易錯誤的地方．