Question

18．放置在水平面上的物體質量為m=2.0kg，受到沿水平方向的恒定拉力作用，拉力對物體作用了6.0s后撤去，物體在整個運動過程中受到的外力的合力F_合的變化情況如圖所示．則根據題中所給條件和圖象可以求出的物理量有（　　）
①物體和水平面間的動摩擦因數                        �、谖矬w運動的最大速度
③物體整個運動的位移　　　　　                        ④物體前6秒內的位移．

• A． ①②
• B． ①③
• C． ①②③
• D． ①②③④

Answer 1

分析 根據圖線得出拉力和摩擦力的大小，結合滑動摩擦力公式求出動摩擦因數的大�。�根據牛頓第二定律求出勻加速運動的加速度，結合速度時間公式求出最大速度．根據位移時間公式求出前6s內的位移，結合牛頓第二定律求出勻減速運動的加速度大小，根據速度位移公式求出勻減速運動的位移，從而得出總位移大�。�

解答 解：設拉力為F，摩擦力為f，由圖線可知，F-f=4N，f=4N，則F=8N．
則物體與水平面間的動摩擦因數$μ=\frac{f}{mg}=\frac{4}{20}=0.2$．故①正確；
物體做勻加速運動的加速度${a}_{1}=\frac{F-f}{m}=\frac{8-4}{2}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，則物體運動的最大速度v_m=a₁t₁=2×6m/s=12m/s．故②正確；
撤去F后，物體的加速度大小${a}_{2}=\frac{f}{m}=\frac{4}{2}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，物體前6s內的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}{a}_{1}{{t}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}×2×36m=36m$，勻減速運動的位移大小${x}_{2}=\frac{{{v}_{m}}^{2}}{2{a}_{2}}=\frac{144}{2×2}m=36m$，則總位移x=x₁+x₂=36+36m=72m．故③④正確．
故選：D．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，通過圖線得出拉力和摩擦力的大小是解決本題的關鍵，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．