Question

质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大

质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与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至t=12s这段时间的位移大小为（　　）A．18 mB．54 mC．72 mD．198 m

Answer 1

对物体受力分析可知，0到3s内，由于滑动摩擦力为：

F

f

=

μF

N

＝μmg=0.2×20N=4N，恰好等于外力F大小，所以物体仍能保持静止状态，
3到6s内，物体产生的加速度为：a=

F ?F   f

m

=

8?4

2

＝2m

/s

2

，发生的位移为：

x

2

=

1

2

at

2

=

1

2

×2×

3

2

m=9m
6到9s内，物体所受的合力为零，做匀速直线运动，由于6s时的速度为：v=at=2×3=6m/s，所以发生的位移为：

x

3

=vt=6×（9-6）=18m
9到12s内，物体做匀加速直线运动，发生的位移为：

x

4

=vt+

1

2

a

t

2

=6×3+

1

2

×2

×3

2

=27m
所以总位移为：x=0

+x   2 +x

3

+x

4

=9+18+27=54m，所以B正确；
故选：B