题目内容

5.质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,其运动情况如图所示,两条直线为:水平方向物体只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力F两个力共同作用时的速度-时间图象,则下列说法中正确的是(g=10m/s2)(  )
A.水平力F可能等于0.3 NB.物体的摩擦力一定等于0.1 N
C.水平力F一定等于0.1 ND.物体的摩擦力可能等于0.3 N

分析 根据速度图象的斜率大小等于加速度,求出物体的加速度,由牛顿第二定律求解到拉力和摩擦力的可能值.

解答 解:由速度时间图象的斜率等于物体的加速度,可知,两图表示的加速度大小不同,拉力方向与滑动摩擦力方向可能相反,也可能相同,设拉力大小为F.
由图读出加速度大小分别为 aa=$\frac{5-3}{6}$=$\frac{1}{3}$m/s2,ab=$\frac{5-1}{6}$=$\frac{2}{3}$m/s2
若物体受水平拉力时的速度图象是a时,拉力与速度方向相同,拉力应小于摩擦力,根据牛顿第二定律得 f-F=maa,f=mab,解得 F=0.1N.f=0.2N.
若物体受水平拉力时的速度图象是b时,拉力与速度方向相反,拉力与摩擦力方向相同,根据牛顿第二定律得 f+F=mab,f=maa,解得 F=0.1N.f=0.1N.故C正确,ABD错误.
故选:C

点评 本题首先掌握速度图象的斜率等于加速度,其次要考虑拉力可能与速度方向相同,也可能与速度方向相反两种情况,不能简单认为拉力一定与速度方向相反或相同.

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