Question

在粗糙水平面上靜放著一個質(zhì)量為m的物體，已知該物體與水平面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為f．現(xiàn)對該物體施加一個方向恒定的水平力F，其大小可以是①F=f； ②F=2f； ③F=3f，且三種情況下作用時間相同且相連．那么F按以下哪種順序施加在物體上，可使該物體在F作用的時間內(nèi)發(fā)生的位移最大（　�。�

A．①②③

B．②①③

C．①③②

D．③②①

Answer 1

分析：靜止的物體在拉力等于大靜摩擦力作用下仍保持靜止，只有拉力大于最大靜摩擦力時物體才會運(yùn)動；故根據(jù)題設(shè)條件畫出物體運(yùn)動的V-t圖象，由圖象很容易得出物體的運(yùn)動的位移大小．

解答：解：A、根據(jù)拉力與摩擦力的關(guān)系，可以判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)：
∵拉力小于等于最大靜摩擦力時，物體將保持靜止．
∴①在前，物體在力的作用時間內(nèi)將保持靜止，所以AC錯誤；
B、根據(jù)牛頓第二定律可知，a=

F合

m

，所以當(dāng)F=2f時，加速度為a1=

f

m

，當(dāng)F=3f時，加速度為a2=

2f

m

，當(dāng)F=f時，加速度為0，
則物體運(yùn)動的速度時間圖象為：
若順序為②①③，則速度時間圖象為：

若順序為③②①，則速度時間圖象為：

根據(jù)速度時間圖象，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，所以順序為③②①時發(fā)生的位移最大
故選D

點評：正確處理運(yùn)動與靜止的臨界關(guān)系，即物體外力大于最大靜摩擦力時物體才會運(yùn)動，外力等于摩擦力時，物體原來靜止的仍保持靜止，原來運(yùn)動則保持原先的運(yùn)動速度做勻速直線運(yùn)動．能根據(jù)受力情況畫出運(yùn)動圖象，速度時間圖象，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移．