题目内容
【题目】如图甲所示,一个m=3kg的物体放在粗糙水平地面上,从t=0时刻起,物体在水平力F 作用下由静止开始做直线运动.在0~3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示,已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等.则( )
A.在0~3s时间内,物体的速度先增大后减小
B.3s 末物体的速度最大,最大速度为10m/s
C.前2s 内物体做匀变速直线运动,力F 大小保持不变
D.2s 末F 最大,F 的最大值为12N
【答案】B,C
【解析】解:A、物体在力F作用下由静止开始运动,加速度方向与速度方向相同,故物体在前3s内始终做加速运动,第3s内加速度减小说明物体速度增加得变慢了,但仍是加速运动,A不符合题意;
B、因为物体速度始终增加,故3s末物体的速度最大,再根据△v=a△t知速度的增加量等于加速度与时间的乘积,在a﹣t图象上即为图象与时间轴所围图形的面积, ,物体由静止开始加速运动,故最大速度为10m/s,B符合题意;
C、前2s内的物体的加速度恒定,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律知物体的受合外力恒定,又因为物体与地面间的动摩擦因数处处相等,故物体所受摩擦力恒定,即物体受的作用力恒定,C符合题意.
D、前2s内物体加速度恒定,故所受作用力恒定,根据牛顿第二定律知F合=ma知前2s内的合外力为12N,由于物体在水平方向受摩擦力作用,故作用力大于12N,D不符合题意;
所以答案是:BC
【考点精析】利用牛顿定律与图象对题目进行判断即可得到答案,需要熟知牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力.
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