一滑块以一定的初速度从一固定斜面的底端向上冲,到斜面上某一点后返回底端,斜面粗糙.滑块运动过程中加速度与时间关系图象如图所示.下列四幅图象分别表示滑块运动过程中位移x、速度v、动能Ek和重力势能Ep(以斜面底端为参考平面)随时间变化的关系图象,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】: 功能关系;牛顿第二定律.
【分析】:根据a﹣t图象知上滑和下滑过程中的加速度大小,从而得出速度随时间的变化规律;
利用速度公式和动能定得出动能、势能与时间的规律,再分析选项即可.
【解析】: 解:A、物块向上做匀减速直线运动,向下做匀加速直线运动,据位移公式可知,位移与时间成二次函数关系;据运动学公式可知,下滑所有的时间要大于上升所用的时间,先减速后加速,加速度始终向下,所以x﹣t图象应是开口向下的抛物线,故A错误;
B、由A分析知速度方向相反,故B错误;
C、根据Ek=mv2知动能先减小后增大,与时间为二次函数,故C错误;
D、Ep=mgh=mgx=mg(v0t),a为负,故为开口向下的抛物线,故D正确.
故选:D
【点评】: 解决本题的关键根据牛顿第二定律得出上滑和下滑的加速度,判断出物体的运动情况;再结合位移公式、速度公式和动能的表达式,此题难度较大
知识拓展:
1.功与能
(1)区别功是过程量,能量是状态量,只能说处于某一状态的物体(或系统)具有多少能,而不能说这个物体(或系统) 具有多少功;功是能量转化的量度,决不能说“功是能的量度”。功和能是两个不同的概念,不可等同视之。
(2)联系功是能量转化的量度。做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化。
2.机械能守恒定律与能量守恒定律的区别
机械能守恒定律反映的是一个系统中只有重力和弹力做功,系统内物体的重力势能、弹性势能与动能可以相互转化.但总的机械能保持不变。能量守恒定律反映的是一个系统有机械能损失。但损失的机械能转变成其他形式的能,总的能量不变。
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