Question

5．在圖甲所示的水平面上，用水平力F拉物塊，若F按圖乙所示的規(guī)律變化，設F的方向為正方向，則物塊的速度一時間圖象可能正確的是（　�。�

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 速度圖象的斜率表示加速度，根據前1S和0-2S由牛頓第二定律分別求出摩擦力和物體的質量，再從2-3S根據牛頓第二定律求加速度與斜率比較看是否符合題意．

解答 解：設物體在水平方向受摩擦力為f，
A．物體起始運動方向與力方向相反，前1S摩擦力f與F₁方向相同：a₁=$\frac{f+{F}_{1}}{m}$=$\frac{1+f}{m}$，1-2S，摩擦力f與F₁方向相反：a₂=$\frac{{F}_{2}-f}{m}$=$\frac{3-f}{m}$，圖象中0-2S內a不變，則求得：f=1N，m=1kg，a=2m/s²，而2-3s內，a₃=$\frac{{F}_{3}-f}{m}$=$\frac{2-1}{m}$=1m/s²，符合題意，故A正確；
B、物體起始運動方向與力方向相同，前1S摩擦力f與F₁方向相反：a₁=$\frac{{F}_{2}-f}{m}$=$\frac{1-f}{m}$，1-2S，摩擦力f與F₁方向相同：a₂=$\frac{f+{F}_{1}}{m}$=$\frac{f+3}{m}$，圖象中0-2S內a不變，則求得：f=-1N，m=1kg，不符合，故B錯誤；
C、物體起始運動方向與力方向相反，前1S摩擦力f與F₁方向相同：a₁=$\frac{f+{F}_{1}}{m}$=$\frac{1+f}{m}$=1m/s²，1-2S，摩擦力f與F₁方向相反：a₂=$\frac{{F}_{2}-f}{m}$=$\frac{3-f}{m}$=3m/s²，則求得：f=1N，m=2kg，而2-3s內，a₃=$\frac{{F}_{3}-f}{m}$=$\frac{2-1}{2}$=$\frac{1}{2}$m/s²，與題意不符合，故C錯誤；
D、物體起始運動方向與力方向相反，前1S摩擦力f與F₁方向相同：a₁=$\frac{f+{F}_{1}}{m}$=$\frac{1+f}{m}$=1m/s²，1-2S，摩擦力f與F₁方向相反：a₂=$\frac{{F}_{2}-f}{m}$=$\frac{3-f}{m}$=2m/s²，則求得：f=1，m=1，而2-3s內，a₃=$\frac{{F}_{3}-f}{m}$=$\frac{2-1}{1}$=1m/s²，與題意不符合，故D錯誤；
故選：A．

點評 本題考查根據速度圖象分析物體運動情況的能力，速度圖象的斜率表示加速度，只要斜率沒變則加速度不變，即為勻變速直線運動．解題時注意題目已設F的方向為正方向，v-t圖象中，速度為正，物體向正方向運動，速度為負，物體向反方向運動，注意F與f的方向．