Question

6．如图1所示，水平地板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用（图2甲），用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F_f的大小（图2乙）．下列判断正确的是（　　）

• A． 物块先静止后做匀加速直线运动
• B． 5s末物块所受合力大小为零
• C． 物块与地板之间的动摩擦因数为0.4
• D． 4s～8s内物块的位移小于16m

Answer 1

分析 静摩擦力随着外力的增加而增加，但有一个最大值；最大静摩擦力大于滑动摩擦力；根据两个图象确定运动情况，根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解位移．

解答 解：A、由图乙知，4s末，静摩擦力突变为滑动摩擦力，说明0-4s内物块静止，4s末开始运动；在4s-5s时间内，滑动摩擦力为3N，拉力大于滑动摩擦力，不断增加，故合力不断增加，加速度不断增加，做加速度不断增加的加速运动；故A错误；
B、5s末，拉力为5N，摩擦力为3N，故合力为2N，方向水平向右．故B错误；
C、4s后物体所受的滑动摩擦力大小为 F_f=3N，故：μ=$\frac{{F}_{f}}{mg}$=$\frac{3}{10}$=0.3，故C错误；
D、4s-8s，物体的加速度为：a=$\frac{F-{F}_{f}}{m}$=$\frac{5-3}{1}$m/s²=2m/s²．4s-5s，加速度小于2m/s²；故4s-8s，平均加速度$\overline{a}$＜2m/s2．
故位移：x=$\frac{1}{2}\overline{a}{t}^{2}$＜$\frac{1}{2}$×2×4²=16m，即4s～8s内物块的位移小于16m，故D正确；
故选：D

点评 解答本题的关键在于正确对图象进行分析，由图象得出静摩擦力、滑动摩擦力、拉力情况，再由牛顿第二定律求得加速度，也可以画出v-t图象分析位移．