题目内容

4.如图(1)所示,在粗糙的水平地面上,放有一块质量为m=1kg,初速度为v0的木块,现对木块施加水平恒力F,方向与初速度的方向在同一条直线上,通过实验发现,不同的F,物块在地面运动的时间t不同,且当-2N≤F<2N时,$\frac{1}{t}$与F的关系如图(2)所示(设v0的方向为正、滑动摩擦力等于最大静摩擦力),则(  )
A.物块的初速度为2m/sB.物块与地面间的动摩擦因数为0.2
C.物块运动的时间可能等于0.4sD.物块运动的时间不可能等于0.4s

分析 通过图象可知物体做匀减速运动,利用牛顿第二定律求的加速度,再有速度时间公式求的$\frac{1}{t}$与F之间的关系,即可求的初速度;有图象截距即可求的摩擦因数;根据图象即可判断时间

解答 解:A、物块做匀减速运动至静止μmg-F=ma①
0=v0-at②
由①②得:$\frac{1}{t}=\frac{μg}{{v}_{0}}-\frac{1}{m{v}_{0}}F$③
由③式和图线斜率可得:$\frac{1}{m{v}_{0}}=\frac{1}{2}$又因m=1 kg   则v0=2 m/s,故A正确
B、由③式和图线截距可得:$\frac{μg}{{v}_{0}}=1$则μ=0.2,故B正确
C、当-2 N≤F<2 N时,由图线可知运动时间大于等于0.5 s;
当F小于-2 N时,它会反向加速,同样不能静止,运动时间不是0.4s;而当F的大小超过2 N时,物体就不可能静止,所以运动时间为无穷. 不可能; 
故C错误,D正确
故选:ABD

点评 本题主要考查了图象问题,关键是通过图象找出$\frac{1}{t}$与F之间的关系即可

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