解析 由v-t图像可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a=,根据牛顿第二定律得mgsin θ+μmgcos θ=ma,即gsin θ+μgcos θ=.同理向下滑行时gsin θ-μgcos θ=,两式联立得sin θ=,μ=,可见能计算出斜面的倾角θ以及动摩擦因数,选项A、C正确;物块滑上斜面时的初速度v0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x=t1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为xsin θ=t1·=,选项D正确;仅根据v-t图像无法求出物块的质量,选项B错误.
答案 ACD
例2 (2018·广东省深圳市三校模拟)如图2所示是水平面上的甲、乙两物体在同一地点从同一时刻开始分别受到沿同一直线的水平拉力作用时的v-t图像.已知两物体的质量分别为m甲=2m,m乙=3m,两物体与水平面之间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2.
图2
(1)通过分析,判断甲、乙所受水平拉力的方向是否相同?求出甲、乙所受水平拉力大小之比.
(2)从t=0开始经过多长时间甲、乙再次相遇?甲与乙再次相遇时通过的位移多大?甲与乙再次相遇前的最远距离为多少?
解析 (1)设甲、乙两物体所受的拉力分别为F甲和F乙,且均沿运动方向,则根据牛顿第二定律有
F甲-μm甲g=m甲a甲;
F乙-μm乙g=m乙a乙;
根据v-t图像的斜率等于加速度可知,a甲= m/s2=-0.8 m/s2,a乙= m/s2=1.2 m/s2,
联立解得 F甲=2.4m,F乙=9.6m
由于F甲>0,F乙>0,所以甲、乙所受的拉力同向,且 F甲∶F乙=1∶4