Question

（2010?福建）質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小視為相等．從t=0時(shí)刻開始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示．重力加速度g取10m/s²，則物體在t=0到t=12s這段時(shí)間內(nèi)的位移大小為（　�。�

A．18m

B．54m

C．72m

D．198m

Answer 1

分析：由滑動(dòng)摩擦力的公式可以得到滑動(dòng)摩擦力的大小，也就是最大靜摩擦力的大小，再由牛頓第二定律可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式可以求得位移．

解答：解：拉力只有大于最大靜摩擦力時(shí)，物體才會(huì)由靜止開始運(yùn)動(dòng)
0～3 s時(shí)：F=f_max，物體保持靜止，s₁=0；
 3～6 s時(shí)：F＞f_max，物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
a=

F-f

m

=2m/s²，v=at=6 m/s，s₂=

1

2

at²=9 m，
6～9 s時(shí)：F=f，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)． s₃=vt=18m   
9～12 s時(shí)：F＞f，物體以6 m/s為初速度，以2m/s²為加速度繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，s₄=vt+

1

2

at²=27m，
所以物體的總位移是 s₁+s₂+s₃+s₄=54 m．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生的讀圖的能力，要能夠根據(jù)F-t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，需要注意的是在0～3 s時(shí)拉力恰好等于最大靜摩擦力，此時(shí)的物體還不會(huì)運(yùn)動(dòng)．