题目内容

11.光滑水平面上有一质量为2kg的物体,在五个恒定的水平共点力的作用下处于匀速直线运动状态,现同时撤去大小分别为5N和15N的两个水平力而其余力保持不变,关于此后物体的运动,下列说法中正确的是(  )
A.可能做匀减速直线运动,加速度大小可能是8m/s2
B.可能做匀加速直线运动,加速度大小可能是4m/s2
C.可能做类平抛运动,加速度大小可能10m/s2
D.速度可能先减小后增大

分析 撤去大小分别为5N和15N的两个力,其余的力保持不变,则知其余力的合力范围,由牛顿第二定律求出物体加速度的范围.物体一定做匀变速运动,当撤去的两个力的合力与原来的速度方向相同时,物体可能做匀减速直线运动.恒力作用下不可能做匀速圆周运动.

解答 解:根据平衡条件得知,余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为5N和15N的两个力后,物体的合力大小范围为10N≤F≤20N,根据牛顿第二定律F=ma得物体的加速度范围为:5m/s2≤a≤10m/s2
A、若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,则撤去两个力后物体做匀减速直线运动,由上知加速度大小可能是8m/s2.故A正确;
B、若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相反时,则撤去两个力后物体做匀加速直线运动,由上知加速度大小最小为5m/s2.故B错误;
C、由于撤去两个力后其余力保持不变,撤去力之后合力与速度方向垂直,则物体所受的合力不变,一定做匀变速运动.做类平抛运动,加速度大小可能等于10 m/s2.故C正确;
D、撤去外力后,当合力方向与速度方向相反时,先减速后加速运动,故D正确;
故选:ACD

点评 本题中物体原来可能静止,也可能做匀速直线运动,要根据物体的合力与速度方向的关系分析物体可能的运动情况.

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