Question

（2010·福建卷）16．质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为(      )

A．18m              B．54m              C．72m              D．198m

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动

0-3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0；

3-6s时：F>fmax，物体由静止开始做匀加速直线运动

v=at=6m/s

6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动

s3=vt=6×3=18m

9-12s时：F>f，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动

所以0-12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，B正确

本题属于多过程问题，综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动，需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。