Question

20．質(zhì)量為m=1kg的物體靜止在粗糙水平面上，物體與水平地面摩擦因數(shù)為u=0.3，從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用．力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則（　�。�

• A． 0-1s內(nèi)物體所受摩擦力大小為3N
• B． 物體在加速階段與減速階段的加速度相同
• C． 3s的瞬時(shí)速度為3m/s
• D． 0-6s內(nèi)物體的平均速度大小為0.5m/s

Answer 1

分析 先根據(jù)f_max=μN(yùn)求出物體的最大靜摩擦力，根據(jù)F與最大靜摩擦力的大小關(guān)系判斷物體的狀態(tài)，再由平衡條件或牛頓第二定律解答．

解答 解：A、地面對物體的最大靜摩擦力為：f_max=μmg=0.3×10=3N
在0-2s內(nèi)，F(xiàn)=2N＜f_max，所以物體靜止，則物體所受摩擦力大小為：f=F=2N，故A錯(cuò)誤．
B、0-2s內(nèi)物體靜止，2-3s內(nèi)，F(xiàn)=6N＞f_max，所以物體做勻加速運(yùn)動，沒有減速運(yùn)動，故B錯(cuò)誤．
C、2-3s內(nèi)，物體的加速度為：a=$\frac{F-μmg}{m}$=$\frac{6-0.3×1×10}{1}$=3m/s²，3s的瞬時(shí)速度為：v=at=3×1=3m/s，故C正確．
D、0-6s內(nèi)，物體的位移為：x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×3×{1}^{2}$=1.5m，平均速度為：$\overline{v}$=$\frac{x}{t}$=$\frac{1.5}{6}$=2.5m/s，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要掌握最大靜摩擦力公式，并能根據(jù)力F與最大靜摩擦力的大小判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式研究這類問題．