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从受力确定运动情况
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质量为m=1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2。现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3s时间内发生的位移最大，力F的大小应
网友投稿 2022-10-27 00:00:00 零零社区
◎ 题目
质量为m=1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2。现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3 s时间内发生的位移最大，力F的大小应如下面的哪一幅图所示（ ）
A．
B．
C．
D．
◎ 答案
D
◎ 解析
试题分析：
物体的最大静摩擦力为f=μmg=2N.
A、在0-1s内，拉力小于最大静摩擦力，物体静止，1-2s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝1
m
/
s
2
，位移
x
1
＝at
2
/2=1×1
/2
＝0.5
m
，v
1
=at=1m/s；
2-3s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝3
m
/
s
2
，位移
x
2
＝
v
1
t
+at
2
/2=1×1+3×1
/2
＝2.5
m
，所以总位移为0.5+2.5m=3m；
B、在0-1s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝1
m
/
s
2
，位移
x
1
＝at
2
/2=1×1
/2
＝0.5
m
，v
1
=at=1m/s；1-2s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝-1
m
/
s
2
，位移
x
2
＝
v
1
t
+at
2
/2=1×1?1×1
/2
＝0.5
m
，v
2
=v
1
+a
1
t=1-1=0；2-3s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝3
m
/
s
2
，位移
x
3
＝at
2
/2=3×1
/2
＝1.5
m
，总位移为：0.5+0.5+1.5m=2.5m；
C、在0-1s内，拉力小于最大静摩擦力，物体静止，1-2s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝3
m
/
s
2
，位移
x
1
＝at
2
/2=3×1
/2
＝1.5
m
，v
1
=at=3m/s；2-3s内，（
F
?μ
m
g）/m
＝1
m
/
s
2
，位移
x
2
＝
v
1
t
+at
2
/2=3×1+1×1
/2
＝3.5
m
=3.5m，总位移为：1.5+3.5m=5m；
D、在0-1s内，a=a=（
F
?μ
m
g）/m
＝3
m
/
s
2
，位移
x
1
＝at
2
/2=3×1
/2
＝1.5
m
，v
1
=at=3m/s；1-2s内，（
F
?μ
m
g）/m
＝1
m
/
s
2
，位移
x
2
＝
v
1
t
+at
2
/2=3×1+1×1
/2
＝3.5
m
，v
2
=v
1
+at=3+1m/s=4m/s；2-3s内，a=（
F
?μ
m
g）/m
＝-1
m
/
s
2
，位移
x
3
＝
v
2
t
+at
2
/2=4×1?1×1
/2
＝3.5
m
，总位移为：1.5+3.5+3.5m=8.5m；所以D发生的位移最大。
故选：D
◎ 知识点
专家分析，试题“质量为m=1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.2。现对物体施加一个大小变化、方向不变的水平力F，为使物体在3s时间内发生的位移最大，力F的大小应…”主要考查了你对 【从受力确定运动情况】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/329403.html
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