Question

如圖所示，質量為10kg的物體，在水平地面上向左運動．物體與水平面間的動摩擦因數為0.1，與此同時，物體受到一個水平向右的推力F=20N的作用，某時刻t物體在位置A點的速度大小是6.0m/s，則關于物體的運動情況，下列說法正確的是（　　）（g取10m/s²）

A．物體運動中的加速度總是3.0m/s²，方向水平向右

B．物體運動的加速度某段時間為1.0m/s²，方向水平向右

C．從t時刻起經4.0s，物體回到位置A

D．從位置A起，發生6m的位移時速度變為零

Answer 1

分析：分析物體的受力情況，根據合力由牛頓第二定律確定加速度的大小和方向．當物體的速度減到零，根據F的大小與最大靜摩擦力大小關系，分析物體能否返回，由運動學公式求解返回的時間．

解答：解：
A、B物體向左減速運動的過程中，加速度大小為a₁=

F+μmg

m

=

20+0.1×1×10

10

m/s2=3m/s²，方向水平向右．當物體的速度減到零時，由于F＞μmg，所以物體向右返回A點，做勻加速運動，加速度大小為a₂=

F-μmg

m

=1m/s²，方向水平向右．故A錯誤，B正確．
C、D物體向左勻減速運動時間為t₁=

v

a1

=2s，位移大小為x=

v

2

t1=6m
設向右返回A點的時間為t₂，則x=

1

2

a2

t

2 2

，代入解得，t₂=2

3

s
所以從t時刻起經（2+2

3

）s，物體回到位置A．故C錯誤，D正確．
故選BD

點評：本題是牛頓第二定律和運動學規律的綜合應用，在分析受力時，要注意滑動摩擦力方向與相對運動方向相反，不是與F方向相反．