Question

【题目】某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示,他使木块以初速度v0=4m/s沿倾角θ=30°的斜面上滑,紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示,g取10m/s2,则下列计算结果正确的是 (　　)

A. 上滑过程中的加速度的大小为8 m/s2

B. 木块与斜面间的动摩擦因数

C. 木块回到出发点时的速度大小v=2 m/s

D. 木块在t=2 s时返回出发点

Answer 1

【答案】AC

【解析】

由v-t图象可以求出上滑过程的加速度；
由牛顿第二定律可以得到摩擦因数；
由运动学可得上滑距离，上下距离相等，由牛顿第二定律可得下滑的加速度，再由运动学可得下滑至出发点的速度和时间；

A、由题图乙可知，木块经滑至最高点，由加速度定义式有：
取初速度方向为正，则上滑过程中加速度为：，负号表示方向与初速度方向相反，故A正确；
B、上滑过程中沿斜面向下受重力的分力，摩擦力，由牛顿第二定律F=ma得上滑过程中有：，代入数据得：，故B错误；
C、下滑的距离等于上滑的距离：

下滑摩擦力方向变为向上，由牛顿第二定律得：
下滑过程中：
解得：

下滑至出发点的速度大小为：
联立解得：，故C正确；
D、向下运动的时间：，返回出发点的时间：，故D错误。