Question

【題目】靜止于粗糙水平面上的物體，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小隨時間變化如圖甲所示。在拉力F從0逐漸增大的過程中，物體的加速度隨時間變化如圖乙所示，g取10m/s2。則下列說法中錯誤的是

A. 物體與水平面間的摩擦力先增大，后減小至某一值并保持不變

B. 物體與水平面間的動摩擦因數為0.1

C. 物體的質量為6kg

D. 4s末物體的速度為4m/s

Answer 1

【答案】C

【解析】由乙知，0-2s內物體靜止不動，物體所受的靜摩擦力與拉力平衡，則知摩擦力逐漸增大．t=2s時靜摩擦力達到最大值，t=2s后物體開始運動，受到滑動摩擦力作用，滑動摩擦力小于最大靜摩擦力，并且保持不變，所以物體所受的摩擦力先增大，后減小至某一值并保持不變．故A正確．在2-4s內，由牛頓第二定律得：F-μmg=ma ①
由圖知：當F=6N時，a=1m/s2，代入①式得 6-10μm=m ②
當F=12N時，a=3m/s2，代入①式得 12-10μm=3m ③
由②③解得 μ=0.1，m=3kg，故B正確，C錯誤．
根據a-t圖象與時間軸所圍的面積表示速度的變化量，可知4s內物體速度的變化量為，由于初速度為0，所以4s末物體的速度為4m/s，故D正確．本題選錯誤的，故選C.