Question

如圖所示，粗糙斜面固定不動，在斜面底部有一滑塊以某一初速度沿著斜面向上滑動，到達某一高度后返回運動．下列說法中正確的（　　）

• A、滑塊向上運動過程中處于超重狀態，在下滑過程中處于失重狀態
• B、滑塊上滑過程中機械能減小，下滑過程中機械能增大
• C、滑塊上滑過程中產生的熱量大于下滑過程中產生的熱量
• D、滑塊上滑運動時間小于下滑運動時間

Answer 1

分析：失重狀態：當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態，此時有向下的加速度；
超重狀態：當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態，此時有向上的加速度．
物體克服摩擦力做功大小等于物體的機械能減小．

解答：解：A、滑塊向上運動過程中，受重力，支持力和沿斜面向下的摩擦力，
根據牛頓第二定律得滑塊有沿斜面向下的加速度，所以處于失重狀態．
到達某一高度后返回運動，在下滑過程中，滑塊有沿斜面向下的加速度，所以也處于失重狀態．故A錯誤；
B、滑塊上滑過程中克服摩擦力做功機械能減小，下滑過程中克服摩擦力做功機械能也減小，故B錯誤；
C、兩個過程位移大小相等，物體克服摩擦力做功相等，則滑塊上滑過程中產生的熱量等于下滑過程中產生的熱量，故C錯誤；
D、滑塊向上運動過程中，受重力，支持力和沿斜面向下的摩擦力，
在下滑過程中，受重力，支持力和沿斜面向上的摩擦力，根據牛頓第二定律得在下滑過程中的加速度要小于向上運動過程中的加速度．
兩個過程位移大小相等，所以滑塊上滑運動時間小于下滑運動時間，故D正確；
故選：D．

點評：掌握根據加速度的方向判斷超重與失重狀態．根據功的公式分析摩擦力和合力做功的關系，其中兩個過程運動的時間，由牛頓第二定律和運動學公式結合分析．