如图甲所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重

Question

如图甲所示，固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能E_k随位移x的变化规律如图乙所示，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能E_p随位移x的变化规律如图丙所示，重力加速度g取10m/s²．根据上述信息可以求出（　　）

A. 斜面的倾角

B. 小滑块与斜面之间的动摩擦因数

C. 小滑块下滑的合外力的大小

D. 小滑块受到的滑动摩擦力的大小

Answer 1

由图象知，物体的初始重力势能为E_p1=100J，末动能为E_k2=25J．
A、据题斜面长度为10m，由E_p=mgh=mgLsinα，可知由于不知道物体的质量，故不能根据初始势能和斜面长度来确定斜面的倾角，故A错误；
B、根据能量守恒可以求出阻力做的功，再由斜面长度可求得摩擦力的大小，但因物体质量和倾角未知，故不能求得动摩擦因数的大小，故B错误；
C、由图可得到动能的变化量，根据动能定理可以求得物体受到的合外力，结合W_合=F_合L可知能求出滑块下滑的合外力大小．C正确；
D、根据能量守恒可以求得下滑过程中克服摩擦力做功为 W_f=E_p1-E_k2=100J-25J=75J，而斜面长度 L=10m，故由W_f=fL可求得滑块下滑时受到滑动摩擦力的大小为7.5N，故D正确．
故选：CD