Question

【題目】如圖所示，一個m=3kg的物體放在粗糙水平地面上，從t=0時刻起，物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運動。在0～3s時間內(nèi)物體的加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖所示，已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)處處相等。則（ ）

A.在0～3s時間內(nèi)，物體的速度先增大后減小

B.0～3s時間內(nèi)，物體所受合外力的沖量大小為30N·s

C.0～2s時間內(nèi)，水平拉力F的平均功率為48W

D.前2s內(nèi)物體做勻變速直線運動，力F大小保持不變

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．物體在力F作用下由靜止開始運動，加速度方向與速度方向相同，故物體在前3s內(nèi)始終做加速運動，第3s內(nèi)加速度減小說明物體速度增加得變慢了，但仍是加速運動，故A錯誤；

B．因為物體速度始終增加，故3s末物體的速度最大，再根據(jù)△v=a△t知速度的增加量等于加速度與時間的乘積，在a－t圖像上即為圖像與時間軸所圍圖形的面積，則有

物體由靜止開始加速運動，最大速度為10m/s，由動量定理可知，物體所受合外力的沖量大小為

故B正確；

C．前2s內(nèi)物體加速度恒定，故所受作用力恒定，根據(jù)牛頓第二定律知F合=ma知前2s內(nèi)的合外力為12N，由于物體在水平方向受摩擦力作用，故拉力大于12N，2s末的速度為

前2s的平均速度為

由平均功率公式可知，0～2s時間內(nèi)，水平拉力F的平均功率大于48W，故C錯誤；

D．前2s內(nèi)的物體的加速度恒定，物體做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律知物體的受合外力恒定，又因為物體與地面間的動摩擦因數(shù)處處相等，故物體所受摩擦力恒定，即物體受的作用力恒定，故D正確。

故選BD。