Question

将质量为m=lkg的物体静止放在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0．2．现对物体施加一个方向不变的水平力F，其大小变化如下图所示，在3秒之内物体位移最大的力的图是（ ）

Answer 1

B

解析试题分析：根据牛顿第二定律分别求出三段时间内物体的加速度，分析物体的运动情况，作出速度时间图象，根据图象的“面积”比较位移大小，再选择位移最大的图象．
当水平力大小为F=5N时物体的加速度为
当水平力大小为F=3N时物体的加速度为
当水平力大小为F=1N时物体的加速度为
A、在第1s内物体静止不动，第2s内以a₂的加速度做匀加速运动，第3s内以加速度a₁做匀加速运动，速度如图1所示．
 
B、第1s内物体以a₁的加速度做匀加速运动，第2s内以加速度a₂做匀加速运动，第3s内以加速度a₃做匀减速运动，速度如图2所示．
C、第1s内物体以a₂的加速度做匀加速运动，第2s内以加速度a₃做匀减速运动，第3s内以加速度a₁做匀加速运动，速度如图3所示．
D、在第1s内物体静止不动，第2s内以a₁的加速度做匀加速运动，第3s内以加速度a₂做匀加速运动，速度如图4所示．
由图象的“面积”看出B图在3秒之内物体位移最大．
故选B。
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
点评：本题应用作图法形象直观看出物体位移的大小关系，作图时要根据斜率等于加速度大小．