Question

1．如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m=1kg，初速度v₀=10m/s，在一水平向左的恒力F作用下從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻后恒力F突然反向，整個(gè)過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，g=10m/s²．下列說法中不正確的是（　　）

• A． 0～5 m內(nèi)物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
• B． 在t=1 s時(shí)刻，恒力F反向
• C． 恒力F大小為10 N
• D． 物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3

Answer 1

分析 通過圖象可知，物塊在恒力F作用下先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，恒力F反向后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖線求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小，結(jié)合牛頓第二定律求出恒力F和摩擦力的大小．結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出恒力F反向的時(shí)刻．

解答 解：A、由題可知，物體開始時(shí)在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，在0-5m內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向是相同的，由題乙可知，0～5 m內(nèi)物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．故A正確；
B、C、D、物體勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：
${a}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{s}_{1}}=\frac{100}{10}m/{s}^{2}=10m/{s}^{2}$
勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：
${a}_{2}=\frac{v{′}^{2}}{2{s}_{2}}=\frac{64}{2×8}m/{s}^{2}=4m/{s}^{2}$
根據(jù)牛頓第二定律得：
F+f=ma₁，F(xiàn)-f=ma₂
聯(lián)立兩式解得：F=7N，f=3N
則動(dòng)摩擦因數(shù)為：$μ=\frac{f}{mg}=\frac{3}{10}=0.3$
物體勻減速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：
${t}_{1}=\frac{v}{{a}_{1}}=\frac{10}{10}s=1s$．即在0-1s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，1s后恒力F反向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．故BD正確，C錯(cuò)誤．
本題選擇錯(cuò)誤的，故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵通過圖線理清物體在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行分析．