( 2010 年 福建卷)
16 .质量为 2kg 的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为 0 . 2 ,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从 t=0 时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力 F 的作用, F 随时间 t 的变化规律如图所示。重力加速度 g 取 10m/s2 ,则物体在 t=0 到 t=12s 这段时间内的位移大小为
A . 18m B . 54m C . 72m D . 198m
【命题特点】本题属于多过程问题,综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动,需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。 K^S*5U.C#O
【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动
0-3s 时: F=fmax ,物体保持静止, s1=0 ;
3-6s 时: F>fmax ,物体由静止开始做匀加速直线运动
v=at=6m/s
6-9s 时: F=f ,物体做匀速直线运动
s3=vt=6 × 3=18m
9-12s 时: F>f ,物体以 6m/s 为初速度,以 2m/s2 为加速度继续做匀加速直线运动
所以 0-12s 内物体的位移为: s=s1+s2+s3+s4=54m , B 正确
【答案】 B
【启示】多过程问题能体现考生的判断力,组合题能综合考查学生多方面的知识,这类题目复习中应引起重视。