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质量相等的A、B两物体放在同一水平面上,分别受到水平拉力F1、F2的作用而从静止开始从同一位置出发沿相同方向做匀加速直线运动.经过时间t0和4t0,当二者速度分别达到2v0和v0时分别撤去F1和F2,以后物体做匀减速运动直至停止.两物体运动的v-t图象如图所示.下列结论正确的是(  )
分析:A、速度时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.根据面积比得出位移比.
B、B追上A时,两者位移相等,从图象上去分析在在2t0和3t0间位移是否相等,判断B有无追上A.
C、根据两物块做匀减速运动,求出匀减速运动的加速度之比,从而求出摩擦力之比,再根据匀加速运动的加速度之比,根据牛顿第二定律求出F1和F2的大小之比.
D、撤去拉力后两图象平行,说明加速度,由牛顿第二定律分析则知,两物体与地面的动摩擦因数相同,对全过程研究,运用动能定理求解拉力做功.
解答:解:A、图线与时间轴所围成的面积表示运动的位移,则位移之比为6:5.故A正确;
B、在3t0末,A的位移大于B的位移,此时B未追上A.故B错误.
C、从图象可知,两物块匀减速运动的加速度大小之都为
v0
t0
,根据牛顿第二定律,匀减速运动中有f=ma′,则摩擦力大小都为m
v0
t0
.根据图象知,匀加速运动的加速度分别为:
2v0
t0
v0
4t0
,根据牛顿第二定律,匀加速运动中有F-f=ma,则F1=
3mv0
t0
,F2=
5mv0
4t0
,F1和F2的大小之比为12:5.故C错误;
D、由图看出,撤去拉力后两图象平行,说明加速度,由牛顿第二定律分析则知加速度a=μg,说明两物体与地面的动摩擦因数相等,则两物体所受的摩擦力大小相等,设为f,对全过程运用动能定理得:
W1-fs1=0,W2-fs2=0,得:W1=fs1,W2=fs2,由上可知,整个运动过程中F1和F2做功之比为6:5.故D错误.
故选A
点评:解决本题的关键通过图象得出匀加速运动和匀减速运动的加速度,根据牛顿第二定律,得出两个力的大小之比,以及知道速度-时间图线与时间轴所围成的面积表示位移.
练习册系列答案
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(2010?连城县模拟)如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块(  )

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A.A物块所受摩擦力一定背离圆心

B.A物块所受摩擦力一定指向圆心

C.B物块所受摩擦力一定指向圆心

D.B物块所受摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心,B物块还可能不受摩擦力

 

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如图所示,水平圆盘可以绕过圆心的竖直轴转动,质量相等的A、B两物块静置于水平圆盘的同一直径上。A距竖直轴2L,B距竖直轴L。用长恰为3L的轻绳连接(轻绳不可伸长)。现使圆盘绕轴匀速转动,两物块始终相对于圆盘静止,则(     )

A.A物块所受摩擦力一定背离圆心

B.A物块所受摩擦力一定指向圆心

C.B物块所受摩擦力一定指向圆心

D.B物块所受摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心,B物块还可能不受摩擦力

 

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科目:高中物理 来源:2013届江苏省高一下学期期末考试物理试题 题型:选择题

如图所示,质量相等的A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上,两物块始终相对于圆盘静止,则两物块(    )

A.线速度相同                B.角速度相同

C.向心加速度相同            D.向心力相同

 

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