题目内容
11.物体仅在力F作用下由静止开始运动,力F随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )A. | 0~3s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零 | |
B. | 0~4s内,力F所做的功等于零,冲量也等于零 | |
C. | 第1s内和第2s内的速度方向相同,加速度方向相反 | |
D. | 第3s内和第4s内的速度方向相反,加速度方向相同 |
分析 知道物体的受力情况,可根据牛顿第二定律分析物体的运动情况,得到物体的运动性质、位移和速度的变化情况,然后结合动能定理与动量定理做出判断.
解答 解:A、设物体的质量为m,在0-1s内,物体受到向负方向的恒力,物体向负方向做匀加速直线运动,加速度为a=-$\frac{1}{m}$,
1s末的速度:
${v}_{1}=a×1=-\frac{1}{m}$
1s内的位移:${x}_{1}=-\frac{1}{2}a×{1}^{2}=-\frac{1}{2m}$
在1~2s内,物体受到向正方向的恒力,加速度为a′=$\frac{2}{m}$物体继续向负方向做匀减速直线运动,减速到零后,再向正方向运动.
减速运动的时间:${t}_{1}=\frac{0-{v}_{1}}{{a}_{2}}=\frac{1}{2}$s
位移:${x}_{2}={v}_{1}{t}_{1}+\frac{1}{2}a′{t}_{1}^{2}=-\frac{1}{4m}$
物体沿正方向加速的时间:${t}_{2}=1-{t}_{1}=1-\frac{1}{2}=\frac{1}{2}s$
2s末物体的速度:${v}_{2}=a′{t}_{2}=\frac{2}{m}×\frac{1}{2}=\frac{1}{m}$
物体加速的位移:${x}_{3}=\frac{1}{2}a′{t}_{2}^{2}=\frac{1}{2}×\frac{2}{m}×(\frac{1}{2})^{2}=\frac{1}{4m}$
可知加速的过程与减速的过程是对称的.
同理在第3s内沿正方向做减速运动的过程与第1s内的过程是对称的,所以,可以判断出3s物体的速度等于0,且恰好回到原初发点;
由以上的分析可知,3s末速度为零,冲量等于:P=△mv=0-0=0;位移为零,做功为零,故A正确;
B、结合A的分析,第4s末的情况与第1s末的情况是相同的,所以0~4s内,力F所做的功不等于零,冲量也不等于零.故B错误;
C、由A的分析可知,1~2s内,物体受到向正方向的恒力,加速度为a′=$\frac{2}{m}$物体继续向负方向做匀减速直线运动,减速到零后,再向正方向做加速运动,第2s内速度的方向是变化的.故C错误;
D、由于第3s末物体回到出发点,而且速度等于0,又第4s内的受力情况与第1s内的受力情况相同,所以第4s内物体的运动情况与第1s内运动的情况相同.然后结合A的分析可知,第3s内和第4s内的速度方向相反,加速度方向相同.故D正确.
故选:AD
点评 本题是应用牛顿第二定律,根据物体的受力情况定性分析物体的运动,也可作出物体的v-t图象进行分析.
A. | kg、m、s都是基本单位 | |
B. | kg、m/s、N都是导出单位 | |
C. | 在国际单位制中,质量的单位可以是kg,也可以是g | |
D. | 只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma |
A. | 静电计指针的偏转角变将增大 | B. | 静电计指针的偏转角变将减小 | ||
C. | AB板间电场强度变小 | D. | AB板间电场强度变大 |
A. | X原子核中含有86个中子 | |
B. | X原子核中含有144个核子 | |
C. | 因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数减少 | |
D. | 因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以裂变后的总质量数增加 |
A. | v=$\sqrt{g(R+h)}$ | B. | v=$\sqrt{\frac{GM}{h}}$ | C. | v=$\frac{2π}{T}$(R+h) | D. | v=$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$ |
A. | λ1>λ2,WC>WD | B. | λ1>λ2,WC<WD | C. | λ1<λ2,WC>WD | D. | λ1<λ2,WC<WD |