题目内容
【题目】如图甲所示,一质量m=1kg的物体置于水平面上,在水平外力F作用下由静止开始运动,F随时间t的变化情况如图乙所示,物体运动的速度v随时间t的变化情况如图丙所示(4s后的图线没有画出)。已知重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是
A. 物体在第3s末的加速度大小是2m/s2 B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.4
C. 物体在前6s内的位移为10m D. 物体在前6内的位移为12m
【答案】BD
【解析】
根据v-t图象和加速度定义式即可求解加速度;在0-4s内,分析物体的受力情况,运用牛顿第二定律即可求解动摩擦因数;分别求出匀加速和匀减速运动的位移,两端位移之和即为总位移.
由v-t图象可知,物体在前4s做匀变速直线运动,所以物体在第3s末的加速度a1等于前4s内的加速度,根据v-t图象和加速度定义式:,选项A错误;在0-4s内,在水平方向:F1-μmg=ma1,解出:μ=0.4,选项B正确;设前4s的位移为x1,由位移公式:x1=a1t12=×1×16=8m;设4s后物体运动时的加速度为a2,则:F2-μmg=ma2,解得,a2=-2m/s2;物体在4s末时的速度为v′=4m/s,设物体从4s末后运动时间t2速度减为0,则:0=v′+a2t2,解得:t2=2s;所以物体在6s末速度恰好减为0.故后2s内的位移:x2=v′t2+a2t22,代入数据,解得,x2=4m;所以物体在前6s内的位移x=x1+x2=8+4=12m,选项C错误;D正确;故选BD.
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