题目内容

11.质量为m小球放在光滑水平面上,在竖直线MN左方受到水平恒力F1的作用(m可视为质点),在MN的右方除受F1外,还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用,现设小球从静止开始运动,如图甲所示,小球运动的v-t图象如图乙所示.由图可知下列说法正确的是(  )
A.小球在MN右方加速度大小为$\frac{{v}_{1}}{{t}_{3}-{t}_{2}}$
B.F2的大小为$\frac{{2mv}_{1}}{{t}_{3}-{t}_{1}}$
C.小球在MN右侧运动的时间为t3-t1
D.小球在t=0到t=t4这段时间最大位移为$\frac{{v}_{1}{t}_{2}}{2}$

分析 由图可知,前0-t1内,物体做匀加速直线运动,其加速度a1=$\frac{{v}_{1}}{{t}_{1}}$;而t1至t3物体先减速后反向加速,t3后减速;则可判断出物体在t1时刻恰好经过MN,t3又回到MN

解答 解:A、图中t1-t3时间内小球在MN的右方运动,根据图线的斜率等于加速度得:物体在MN的右方加速度大小为a=$\frac{△v}{△t}=\frac{{v}_{1}}{{t}_{3}-{t}_{2}}$,故A正确;
B、在t1-t3时间内,小球的加速度大小为a′=$\frac{{v}_{1}-(-{v}_{1})}{{t}_{3}-{t}_{1}}$=$\frac{2{v}_{1}}{{t}_{3}-{t}_{1}}$,根据牛顿第二定律得:F2-F1=ma′,得到F2=F1+ma′=F1+$\frac{2m{v}_{1}}{{t}_{3}-{t}_{1}}$.故B错误;
C、在0-t1时间内,小球在MN的左方向向右做匀加速运动;在t1-t2时间内小球在MN的右方向右做匀减速直线运动,在t2-t3时间内小球在MN的右方向左做匀加速直线运动,根据运动过程的对称性得知,小球在MN的右方运动的时间为t3-t1.故C正确.
D、小球在t=0到t=t4这段时间内在t2时刻离A点最远,最远距离为s=$\frac{{v}_{1}{t}_{2}}{2}$,故D正确.
故选:ACD

点评 本题结合图象与牛顿运动定律,应通过图象得出物体的运动情况,再由牛顿第二定律即可求得受力情况

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