Question

如图所示，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图（a）、（b）、（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正）。已知此物体在时速度为零，若用、、、分别表示上述四种受力情况下物体在末的速率，则这四个速率中最大的是（     ）

A.        B.          C.          D.

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】

试题分析：据题意，a图由于F/mg=-0.5， F= -mg/2，物体先以加速度为a_a1=g从静止向下加速运动，2s时速度为v_a2=at=20m/s，后a_a2=0物体做运速运动，则3s时物体速度为v_a3= 20m/s；在b图中，a_b1=0，物体先静止，后a_b2=0.5g，2s时刻的速度为v_b2=a_b2t=5m/s，接着的加速度为a_b3=g，则3s时刻的速度为v_b3=v_b2+a_b3t=15m/s；在c图中，a_c1=0.5g，则1s时刻的速度为v_c1=a_c1t=5m/s，后加速度为a_c2=g，则3s时刻的速度为v_c3=v_c1+a_c2t=25m/s；在d图中，a_d1=g则2s时刻的速度为v_d1=20m/s，后加速度a_d2=0，则3s时刻的速度为20m/s，所以速度最大的是C选项。

考点：本题考查对图象问题的理解，对牛顿第二定律的理解。