题目内容

7.如图甲所示,水平地面上有一静止平板车,车上放一物块,物块与平板车表面间的动摩擦因数为0.2,t=0时,车受水平外力作用开始沿水平面做直线运动,其v-t图象如乙所示,t=12s后车静止不动.平板车足够长,物块不会从车上掉下,g取10m/s2,关于物块的运动,下列描述正确的是(  )
A.0-6s加速,加速度大小为4m/s2,6s-12s减速,加速度大小为4m/s2
B.0-6s加速,加速度大小为2m/s2,6s-12s减速,加速度大小为2m/s2
C.0-6s加速,加速度大小为2m/s2,6s-12s先加速后减速,加速度大小为4m/s2
D.0-6s加速,加速度大小为2m/s2,6s-12s先加速后减速,加速度大小为2m/s2

分析 根据速度与时间的图象,结合图象的信息:斜率大小表示加速度的大小,倾斜方向与加速度方向有关.根据车的运动情况,从而可确定物相对车加速还是减速,结合牛顿第二定律,即可求解.

解答 解:根据速度与时间的图象的斜率表示加速度,则有车先以a=$\frac{△v}{△t}=\frac{24}{6}$=4m/s2的加速度匀加速直线运动,后以a′=$\frac{△v}{△t}=\frac{0-24}{6}$=-4m/s2的加速度匀减速直线运动,
根据物体与车的动摩擦因数可知,物体与车的滑动摩擦力产生的加速度为a1=$\frac{μmg}{m}=μg$=2m/s2,因此当车的速度大于物体的速度时,物体受到滑动摩擦动力,相反则受到滑动摩擦阻力.
根据受力分析,结合牛顿第二定律,则有:当0-6s时,车的速度大于物体,因此物体受到滑动摩擦动力,则其加速度为2m/s2
同理,可得:当6-12s时,车的速度先大于后小于物体,因此物体受到先受动力后受滑动摩擦阻力,则其加速度为2m/s2,故D正确,ABC错误;
故选:D.

点评 本题考查物体与车的相对运动情况,从而根据运动情况来确定受力情况,并掌握牛顿第二定律的应用,注意分清研究对象,同时掌握读取图象信息的能力.

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