Question

如图所示，质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的F＝mgsin θ的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tan θ，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q、滑块动能E_k、机械能E随时间t及势能E_p随位移x变化关系的是图中 (　　)

A.

B.

C.

D.

Answer

C

【解析】设物体的加速度大小为，由牛顿第二定律得： ，其中： ， ，联立解得： ，则知物体沿着斜面向上做匀减速直线运动，物体的位移： ，速度；

A、产生热量等于克服滑动摩擦力做的功，即，Q与t不成正比，故A错误；

B、动能， 与t不是一次函数关系，故B错误；

C、物体的位移与高度是线性关系，重力势能， 与成正比， 图象是直线，故C正确；

D、物体运动过程中，拉力和滑动摩擦力平衡，两个力对物体做功的代数和为零，物体的机械能守恒，机械能不随时间变化，故D错误。

点睛：本题关键要对物体正确受力分析，应用牛顿第二定律与运动学公式求出物体的速度与位移表达式，然后求出各图象所对应的函数表达式，根据函数表达式分析即可正确解题。