Question

（2011?南县模拟）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（　　）

A．

B．

C．

D．

Answer 1

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．

解答：解：当水平力大小为F=5N时物体的加速度为a₁=

F1-μmg

m

=

5-2

1

m/s2=3m/s2
当水平力大小为F=3N时物体的加速度为a₂=

F2-μmg

m

=

3-2

1

m/s2=1m/s²
当水平力大小为F=1N时物体的加速度为a₃=

F3-μmg

m

=-1m/s²
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．