Question

6．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0～3 s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12m/s
• C． 2s末F最大，F的最大值为12N
• D． 前2s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变

Answer 1

分析 物体做加速运动时加速度方向与速度方向相同，加速度的大小与合外力成正比．物体的加速度保持恒定，则其所受合外力恒定．

解答 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，故A错误；
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，$△v=S=\frac{（2+3）}{2}×4m/s=10m/s$，物体由静止开始加速运动，故最大速度为10m/s，所以B错误；
C、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，故C错误；
D、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，故D正确．
故选：D

点评 掌握加速运动与减速运动只看加速度的方向与速度方向是相同还是相反，不看加速度的大小变化，知道加速度与物体所受合外力大小成正比，掌握规律是解决问题的关键．