Question

4．一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物塊靜止放置在粗糙水平地面O處，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，在水平拉力F作用下物塊由靜止開始沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊回到出發(fā)點(diǎn)O處，取水平向右為速度的正方向，如圖a所示，物塊運(yùn)動(dòng)過程中其速度v隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖b所示，重力加速度g取l0m/s²，則（　�。�

• A． 物塊經(jīng)過4s時(shí)間到出發(fā)點(diǎn)
• B． 4.5s時(shí)刻水平力F的大小為16N
• C． 6s內(nèi)摩擦力對(duì)物體先做負(fù)功，后做正功，總功為零
• D． 物塊運(yùn)動(dòng)到第4s時(shí)改變水平拉力的方向

Answer 1

分析 物體速度值為正，向正方向運(yùn)動(dòng)，速度值為負(fù)，向反方向運(yùn)動(dòng)，由圖象分析可知物塊經(jīng)過4s時(shí)間距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)；
在v-t圖象中斜率代表加速度，根據(jù)圖象求出加速度結(jié)合牛頓第二定律求出拉力；
根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)方向和摩擦力的方向判斷功的正負(fù)；
第4s時(shí)刻，物體運(yùn)動(dòng)方向改變，水平拉力的方向改變．

解答 解：A、由圖可知，0到4s，物體速度值為正，向正方向運(yùn)動(dòng)，4到5s，速度值為負(fù)，向反方向運(yùn)動(dòng)，所以物塊經(jīng)過4s時(shí)間距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故A錯(cuò)誤；
B、4到5s，物體的加速度為：a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{3}{1}$=3m/s²，由牛頓第二定律可得：F-μmg=ma，F(xiàn)=0.5×2×10+2×3，解得：F=16N，故B正確；
C、0到4s，物體向正方向運(yùn)動(dòng)，摩擦力做負(fù)功；4到5s，物體反方向運(yùn)動(dòng)，但是摩擦力仍然與運(yùn)動(dòng)方向相反，摩擦力還是做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；
D、0到4s，物體向正方向運(yùn)；4到5s，物體反方向運(yùn)動(dòng)，所以物體運(yùn)動(dòng)到第4s時(shí)改變水平拉力的方向，故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是知道v-t圖象中圖象的含義．
（1）圖象的斜率表示物體的加速度；
（2）圖象與時(shí)間軸所圍面積表示物體的位移；
（3）速度值為正，表示物體向正方向運(yùn)動(dòng)，速度值為負(fù)，表示物體向反方向運(yùn)動(dòng)．