题目内容


如图所示,离地H高处有一个质量为m的物体,给物体施加一个水平方向的作用力F,已知F随时间的变化规律为:F=F0﹣kt(以向左为正,F0、k均为大于零的常数),物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ,且μF0>mg.t=0时,物体从墙上静止释放,若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,当物体下滑后脱离墙面,此时速度大小为,最终落在地面上.则下列关于物体的运动说法正确的是(  )

 

A.

当物体沿墙壁下滑时,物体先加速再做匀速直线运动

 

B.

物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线

 

C.

物体克服摩擦力所做的功W=mgH

 

D.

物体与墙壁脱离的时刻为t=


考点:

功的计算;摩擦力的判断与计算..

专题:

功的计算专题.

分析:

根据牛顿第二定律通过加速度的变化判断物体的运动规律,根据合力与速度的方向确定物体的运动轨迹.根据动能定理,抓住F在沿墙面下滑的过程中不做功,求出物体克服摩擦力做功的大小,抓住F的变化规律,结合F为零时,物体脱离墙面求出运动的时间.

解答:

解:A、竖直方向上,由牛顿第二定律有:mg﹣μF=ma,随着F减小,加速度a逐渐增大,做变加速运动,当F=0时,加速度增大到重力加速度g,此后物块脱离墙面,故A错误.

B、物体脱离墙面时的速度向下,之后所受合外力与初速度不在同一条直线上,所以运动轨迹为曲线.故B错误.

C、物体从开始运动到脱离墙面F一直不做功,由动能定理得,mg,物体克服摩擦力所做的功W=mgH.故C正确.

B、当物体与墙面脱离时F为零,所以F=F0﹣kt=0,解得时间t=.故D正确.

故选:CD.

点评:

本题关键能运用牛顿第二定律,正确分析物体的运动情况,结合动能定理求解摩擦力做功,并要知道物体做直线运动还是曲线运动的条件.

 

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