◎ 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?μmg）/m＝1m/s2，位移x1＝at2/2=1×1/2＝0.5m，v1=at=1m/s； 2-3s内，a=（F?μmg）/m＝3m/s2，位移x2＝v1t+at2/2=1×1+3×1/2＝2.5m，所以总位移为0.5+2.5m=3m； B、在0-1s内，a=（F?μmg）/m＝1m/s2，位移x1＝at2/2=1×1/2＝0.5m，v1=at=1m/s；1-2s内，a=（F?μmg）/m＝-1m/s2，位移x2＝v1t+at2/2=1×1?1×1/2＝0.5m，v2=v1+a1t=1-1=0；2-3s内，a=（F?μmg）/m＝3m/s2，位移x3＝at2/2=3×1/2＝1.5m，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?μmg）/m＝3m/s2，位移x1＝at2/2=3×1/2＝1.5m，v1=at=3m/s；2-3s内，（F?μmg）/m＝1m/s2，位移x2＝v1t+at2/2=3×1+1×1/2＝3.5m=3.5m，总位移为：1.5+3.5m=5m； D、在0-1s内，a=a=（F?μmg）/m＝3m/s2，位移x1＝at2/2=3×1/2＝1.5m，v1=at=3m/s；1-2s内，（F?μmg）/m＝1m/s2，位移x2＝v1t+at2/2=3×1+1×1/2＝3.5m，v2=v1+at=3+1m/s=4m/s；2-3s内，a=（F?μmg）/m＝-1m/s2，位移x3＝v2t+at2/2=4×1?1×1/2＝3.5m，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。