题目内容
6.如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力随位移x变化的图象乙所示.已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2.下列说法正确的是( )A. | 物体先做加速运动,推力撤去时开始做减速运动 | |
B. | 物体在水平面上运动的最大位移是12m | |
C. | 物体在运动中的加速度先变小后不变 | |
D. | 物体运动的最大速度为8m/s |
分析 物体受到摩擦力和推力,推力小于摩擦力时物体开始减速;
根据牛顿第二定律,当物体的合力最大时,其加速度最大.由图读出推力的最大值即可求出最大加速度.分析物体的运动情况:物体先加速运动,当合力为零为后做减速运动.速度最大时推力就能得到,再由图读出位移.由动能定理可求出最大速度时的位置.
解答 解:A、物体先做加速运动,当推力小于摩擦力时开始做减速运动,故A错误.
B、由图象得到推力对物体做功等于“面积”,得推力做功为:
W=200J
根据动能定理:
W-μmgxm=0,
代入数据解得:xm=10m,
故B错误.
C、拉力一直减小,而摩擦力不变,故加速度先减小后增大.故C错误;
D、由图象可得推力随位移x是变化的,当推力等于摩擦力时,加速度为0,速度最大,则:
F=μmg=20N,
由图得到F与x的函数关系式为:
F=100-25x,
代入数据得:x=3.2m,
由动能定理可得:
$\frac{100+20}{2}×3.2-20×3.2=\frac{1}{2}×4×{{v}_{m}}^{2}$,
解得:vm=8m/s,故D正确.
故选:D.
点评 本题有两个难点:一是分析物体的运动过程,得出速度最大的条件;二是能理解图象的物理意义,“面积”等于推力做功,是这题解题的关键.
练习册系列答案
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