Question

质量为1.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.20． 对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3t₀的时间．为使物体在3t₀时间内发生的位移最大，力F随时间变化情况应该为下面四个图中的哪一个

1. A.
   
2. B.
   
3. C.
   
4. D.
   

Answer 1

D
分析：根据牛顿第二定律求出加速度，由位移公式求出各段时间内物体的位移，再确定哪种情况位移最大．
解答：
A、在0-1s内，F＜μmg，物体静止不动．在1-2s内，加速度a₁==1m/s²，位移x₁==0.5m，第2s末速度为v=a₁t₁=0.5m/s．在2-3s内，加速度a₂==3m/s²，位移为x₂=vt₂=2m．
C、在0-1s内，F＜μmg，物体静止不动．在1-2s内，加速度a₁==3m/s²，位移x₁==1.5m，第2s末速度为v=a₁t₁=1.5m/s．在2-3s内，加速度a₂==1m/s²，位移为x₂=vt₂=2m．
B、在0-1s内，加速度a₁==3m/s²，第1s末速度为v₁=a₁t₁=3m/s．在1-2s内，加速度a₂==-0.5m/s²，位移x₂=v₁t₂+=2.75m，第2s末速度为v₂=v₁+a₂t₂=2.5m/s．在2-3s内，加速度a₃==1m/s²，位移为x₃=v₂t₃+=3m．
D、在0-1s内，加速度a₁==3m/s²，第1s末速度为v₁=a₁t₁=3m/s．在1-2s内，加速度a₂==1m/s²，位移x₂=v₁t₂+=3.5m，第2s末速度为v₂=v₁+a₂t₂=3.5m/s．在2-3s内，加速度a₂==-0.5m/s²，位移为x₃=v₂t₃=3.25m．
故选D
点评：本题也可以通过计算加速度和速度，作出速度-时间图象，根据“面积”表示位移，判断位移的大小．