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10.一个静止的质点,在0~5s时间内受到合力F的作用,合力的方向始终在同一直线上,合力F随时间t的变化图线如图所示.则质点在(  )
A.第1s末速度方向改变B.第2s末前后加速度方向不变
C.第4s末运动速度为零D.第4s末回到原出发点

分析 根据F-t图象作出v-t图象,即可以得出t=1s时,t=3s时物体的速度相等.t=0时,t=2s,t=4s时物体的速度相同,即物体在0-1s内加速,在1-2s内减速,如此反复,整个过程中物体运动的方向不变.

解答 解:根据题意可知合力随时间周期性变化,故根据牛顿第二定律F=ma可得物体的加速度为:$a=\frac{F}{m}$
故在0-1s内物体做加速度为a的匀加速直线运动,在1-2s内物体做加速度为a的匀减速直线运动,作出v-t图象如图
A、由v-t图象可以看出物体一直向同一方向运动,速度方向始终没有发生改变,故A错误;
B、根据牛顿第二定律,$a=\frac{F}{m}$,加速度与合外力方向相同第2s前后合力方向相反,第2s末前后加速度方向改变,故B错误;
C、由v-t图象可以看出4s末速度为零,故C正确;
D、由于整个运动过程中,质点一直向一个方向运动,不可能回到原出发点,故D错误;
故选:C

点评 本题根据牛顿第二定律分析质点的运动情况,再作出v-t图象是一种技巧,应注意积累和掌握.

练习册系列答案
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