问题 选择题

将质量为m=lkg的物体静止放在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2.现对物体施加一个方向不变的水平力F,其大小变化如下图所示,在3秒之内物体位移最大的力的图是( )

答案

答案:B

题目分析:根据牛顿第二定律分别求出三段时间内物体的加速度,分析物体的运动情况,作出速度时间图象,根据图象的“面积”比较位移大小,再选择位移最大的图象.

当水平力大小为F=5N时物体的加速度为

当水平力大小为F=3N时物体的加速度为

当水平力大小为F=1N时物体的加速度为

A、在第1s内物体静止不动,第2s内以a2的加速度做匀加速运动,第3s内以加速度a1做匀加速运动,速度如图1所示.

 

B、第1s内物体以a1的加速度做匀加速运动,第2s内以加速度a2做匀加速运动,第3s内以加速度a3做匀减速运动,速度如图2所示.

C、第1s内物体以a2的加速度做匀加速运动,第2s内以加速度a3做匀减速运动,第3s内以加速度a1做匀加速运动,速度如图3所示.

D、在第1s内物体静止不动,第2s内以a1的加速度做匀加速运动,第3s内以加速度a2做匀加速运动,速度如图4所示.

由图象的“面积”看出B图在3秒之内物体位移最大.

故选B。

点评:本题应用作图法形象直观看出物体位移的大小关系,作图时要根据斜率等于加速度大小.

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