Question

【題目】如圖所示，軌道NO和OM底端對接且θ＞α，小環(huán)自N點(diǎn)由靜止滑下再滑上OM．已知小環(huán)在軌道NO下滑的距離小于在軌道OM上滑的距離，忽略小環(huán)經(jīng)過O點(diǎn)時的機(jī)械能損失，軌道各處的摩擦系數(shù)相同．若用F，f，v和E分別表示小環(huán)所受的合力、摩擦力、速度和機(jī)械能，這四個物理量的大小隨環(huán)運(yùn)動路程的變化關(guān)系如圖．其中能正確反映小環(huán)自N點(diǎn)到右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動過程的是（ ）

A.
B.
C.
D.

Answer 1

【答案】A,B
【解析】解：

A、小球下滑和上滑過程中都是做勻變速直線運(yùn)動，故上滑和下滑過程中根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的平均速度公式知加速和減速過程中平均速度大小相等 ，由于下滑距離小于上滑距離，故小環(huán)下滑時間小于小環(huán)上滑時間，又由于下滑和上滑過程中速度變化的大小相同，則加速度大小a= 知，小環(huán)下滑時的加速度大，根據(jù)牛頓第二定律知小環(huán)在下滑時所受合外力大于小環(huán)在上滑時所受合外力，故A正確．
B、如圖：小環(huán)在桿上受重力、支持力和滑動摩擦力作用，由題意知f=μN(yùn)=μmgcosθ，因?yàn)棣龋睛�，所以下滑時的摩擦力小于上滑時的摩擦力，故B正確；
C、小環(huán)下滑時做初速度為0的勻加速運(yùn)動，位移與速度關(guān)系滿足v2=2ax得：v= 速度與位移的平方根成正比，故C錯誤；
D、除重力和彈力外其它力做的功等于小環(huán)機(jī)械能的變化，故小球下滑時的機(jī)械能等于E=E0﹣fx，由于下滑時摩擦力摩擦力小于上滑時摩擦力，下滑時圖象的斜率小于上滑時的圖象斜率，故D錯誤．
故選：AB．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了牛頓定律與圖象和動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律，分析出物體的運(yùn)動規(guī)律；對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F合=ma，F(xiàn)合是力，ma是力的作用效果，特別要注意不能把ma看作是力；應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷才能正確解答此題．