质量为2kg的物体在光滑的水平面上以5m/s的速度匀速前进,从某时刻起它受到一个水平方向、大小为 4N的恒力作用,则下列可能正确的是( )
A.5 s末的速度大小是15 m/s,而位移为50 m
B.5 s末的速度大小是5 m/s
C.5 s末的速度大小是20 m/s
D.5 s内的位移是零
【答案】
分析:根据牛顿第二定律可知加速度的大小取决于物体所受合力的大小,而水平方向的力与初速度不一定在同一条直线上,所以有了多种可能性
解答:解:A.设物体初速度为F,质量为m,初速度为v
,如果水平恒力F与初速度方向相同:
根据牛顿第二定律,物体的加速:a=
=2m/s
2根据运动学公式:v=v
+at=15m/s;位移s=v
t+
at
2=50m,故A正确;
B.如果恒力与初速度方向相反,则v=v
-at=-5m/s,即物体速度大小为5m/s,方向与初速度方向相反,故B正确;
C.F方向与初速度方向相同时有最大速度,F与初速度方向相反时为最小速度,故v<15m/s,不可能为20m/s,所以C错误;
D.当F方向与初速度方向相反时位移s=v
t-
at
2=0,故D正确.
故选:ABD.
点评:本题考查牛顿第二定律和运动学公式,关键是考虑到F方向的多种可能性.