Question

【題目】質量為1 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面之間的動摩擦因數為0.2。現對物體施加一個大小變化、方向不變的水平拉力F，使物體在水平面上運動。力F隨時間的變化情況如圖所示，為使物體在這3s內發生的位移最大，力F的變化情況應為圖中的

Answer 1

【答案】D

【解析】A、在01s內，F<μmg=2N，物體靜止不動。在12s內，加速度a1=（Fμmg）/m=1m/s2，

位移x1==1/2×1×1m=0.5m，

第2s末的速度v=a1t0=0.5×1m/s=0.5m/s，

在23s內，加速度a2=（Fμmg）/m =(52)/1=3m/s2，

位移x2=vt0+=0.5×1+1/2×3×1m=2m，

則總位移為2.5m；

B、在01s內，a1= (Fμmg)/m=1m/s2，

第1s末速度為v1=a1t0=1m/s，位移x1==1/2×1×1m=0.5m，

在12內，加速度a2=(Fμmg)/m =(10.2×10)/1=1m/s2，

位移x2=v1t0+=1×11/2×1×1m=0.5m，

第2s末速度為v2=v1+a2t0=0.5m/s.

在23s內,加速度a3=(Fμmg)/m =(52)/1=3m/s2，

位移x3=v2t0+=0.5×1+1/2×3×1m=2m，

則總位移為3m；

C、在01s內，F<μmg，物體靜止不動。

在12s內,加速度a1=(Fμmg)/m =（52）/1=3m/s2，

位移x1==1/2×3×1m=1.5m，

第2s末的速度v=a1t0=3m/s.

在23s內，加速度a2═(Fμmg)/m =1m/s2，

位移x2=vt2+=3×1+1/2×1×1m=3.5m，

則總位移為5m；

D、在01s內，加速度a1=(Fμmg)/m =（52）/1=3m/s2，

第1s末速度為v1=a1t0=3m/s，

第1s內的位移x1==1/2×3×1m=1.5m，

在12s內,加速度a2=(Fμmg)/m =1m/s2，

位移x2=v1t0+=3×1+1/2×1×1m=3.5m，

第2s末速度為v2=v1+a2t0=3.5m/s，

在23s內,加速度a3=(Fμmg)/m =121m/s2=1m/s2，

則位移x3=v2t0+=3.5×11/2×1×1m=3m，總位移為8m。

可知D選項位移最大。

故選：D。