Question

6．如圖1所示，水平地板上有質量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用（圖2甲），用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力F_f的大小（圖2乙）．下列判斷正確的是（　　）

• A． 物塊先靜止后做勻加速直線運動
• B． 5s末物塊所受合力大小為零
• C． 物塊與地板之間的動摩擦因數為0.4
• D． 4s～8s內物塊的位移小于16m

Answer 1

分析 靜摩擦力隨著外力的增加而增加，但有一個最大值；最大靜摩擦力大于滑動摩擦力；根據兩個圖象確定運動情況，根據牛頓第二定律求解加速度，根據運動學公式求解位移．

解答 解：A、由圖乙知，4s末，靜摩擦力突變為滑動摩擦力，說明0-4s內物塊靜止，4s末開始運動；在4s-5s時間內，滑動摩擦力為3N，拉力大于滑動摩擦力，不斷增加，故合力不斷增加，加速度不斷增加，做加速度不斷增加的加速運動；故A錯誤；
B、5s末，拉力為5N，摩擦力為3N，故合力為2N，方向水平向右．故B錯誤；
C、4s后物體所受的滑動摩擦力大小為 F_f=3N，故：μ=$\frac{{F}_{f}}{mg}$=$\frac{3}{10}$=0.3，故C錯誤；
D、4s-8s，物體的加速度為：a=$\frac{F-{F}_{f}}{m}$=$\frac{5-3}{1}$m/s²=2m/s²．4s-5s，加速度小于2m/s²；故4s-8s，平均加速度$\overline{a}$＜2m/s2．
故位移：x=$\frac{1}{2}\overline{a}{t}^{2}$＜$\frac{1}{2}$×2×4²=16m，即4s～8s內物塊的位移小于16m，故D正確；
故選：D

點評 解答本題的關鍵在于正確對圖象進行分析，由圖象得出靜摩擦力、滑動摩擦力、拉力情況，再由牛頓第二定律求得加速度，也可以畫出v-t圖象分析位移．