Question

18．質量為m=2kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面D處，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)u=0.5，在水平拉力F作用下物塊由靜止開始沿水平地面向右運動，經(jīng)過一段時間后，物塊回到出發(fā)點O處，取水平向右為速度的正方向，如圖a所示，物塊運動過程中其速度v隨時間t變化規(guī)律如圖b所示，重力加速度g取l0m/s²，則（　　）

• A． 物塊經(jīng)過4s時間到出發(fā)點
• B． 物塊運動到第3s時改變水平拉力的方向
• C． 3.5s時刻水平力F的大小為4N
• D． 4.5s時刻水平力F的大小為16N

Answer 1

分析 物體速度值為正，向正方向運動，速度值為負，向反方向運動，由圖象分析可知物塊經(jīng)過4s時間距出發(fā)點最遠；
在v-t圖象中斜率代表加速度，根據(jù)圖象求出加速度結合牛頓第二定律求出拉力；
第4s時刻，物體運動方向改變，水平拉力的方向改變

解答 解：A、由圖可知，0到4s，物體速度值為正，向正方向運動，4到5s，速度值為負，向反方向運動，所以物塊經(jīng)過4s時間距出發(fā)點最遠，故A錯誤；
B、3-4s內物體的加速度a=$\frac{△v}{△t}=\frac{0-3}{1}m/{s}^{2}=-3m/{s}^{2}$，根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=ma，解得F=μmg+ma=0.5×2×10+2×（-3）N=4N，方向在3-4s內沒變，故B錯誤，C正確
D、4到5s，物體的加速度為：a=$\frac{△v}{△t}=\frac{3}{1}$=3m/s²，由牛頓第二定律可得：F-μmg=ma，F(xiàn)=μmg+ma，解得：F=16N，故D正確；
故選：CD

點評 解答本題的關鍵是知道v-t圖象中圖象的含義．
（1）圖象的斜率表示物體的加速度；
（2）圖象與時間軸所圍面積表示物體的位移；
（3）速度值為正，表示物體向正方向運動，速度值為負，表示物體向反方向運動