如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面…——2021 高考物理第 4 题答案解析

【答案】A

【解析】

【分析】本题结合 $E _ { \mathrm { k } } - s$ 图像考查动能定理。

【详解】0\~10m内物块上滑，由动能定理得

$$ - m g \sin 3 0 ^ { \circ } \cdot s - f s = E _ { \mathrm { k } } - E _ { \mathrm { k 0 } } $$

整理得

$$ E _ { \mathrm { k } } = E _ { \mathrm { k 0 } } - ( m g \sin { 3 0 } ^ { \circ } + f ) s $$

结合0\~10m内的图像得，斜率的绝对值

$$ \vert k \vert = m g \sin 3 0 ^ { \circ } + f = 4 \mathrm { N } $$

10\~20 m内物块下滑，由动能定理得

$$ \left( m g \sin 3 0 ^ { \circ } - f \right) \left( s - s _ { 1 } \right) = E _ { \mathrm { k } } $$

整理得

$$ E _ { \mathrm { k } } = \left( m g \sin 3 0 ^ { \circ } - f \right) s - \left( m g \sin 3 0 ^ { \circ } - f \right) s _ { 1 } $$

结合10\~20 m内的图像得，斜率

$$ k ^ { ' } = m g \sin { \cdot } 3 0 ^ { \circ } - f = 3 \mathrm { N } $$

联立解得

$$ \mathnormal { f } = 0 . 5 \mathrm { N } $$

$$ m = 0 . 7 \mathrm { k g } $$

故选 A。