Question

【題目】如圖所示，質量為m的滑塊以初速度滑上傾角為的足夠長的固定斜面，同時對滑塊施加一沿斜面向上的恒力，已知滑塊與斜面間的動摩擦因數，取出發點為坐標原點，能正確描述滑塊運動到最高點過程中產生的熱量Q，滑塊的動能、勢能、機械能E與時間t或位移x的關系的是（　�。�

A.B.C.D.

Answer 1

【答案】C

【解析】

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

聯立解得

a=gsinθ

物體沿著斜面向上做勻減速直線運動，物體的位移

x=v0t+at2

速度

v=v0+at

A.產生熱量等于克服滑動摩擦力做的功，即

Q=fx=μmg（v0t+at2）cosθ

Q與t不成正比。故A錯誤；

B．動能

Ek與t不是一次函數關系，故B錯誤；

C．物體的位移與高度是線性關系，重力勢能

Ep=mgh=mgxsinθ

Ep與x成正比，Ep-x圖像是直線，故C正確。

D．物體運動過程中，拉力和滑動摩擦力平衡，物體所受合外力等于重力，相當于只有重力做功，機械能守恒，機械能不隨時間變化，故D錯誤。

故選C。