Question

10．正在粗糙水平面上滑動的物塊，從t₁時刻到時刻t₂受到恒定的水平推力F的作用，在這段時間內(nèi)物塊做直線運(yùn)動，已知物塊在t₁時刻的速度與t₂時刻的速度大小相等，則在此過程中（　�。�

• A． 物塊可能做勻速直線運(yùn)動
• B． 物塊的位移可能為零
• C． 合外力對物塊做功一定為零
• D． F一定對物塊做正功

Answer 1

分析 物體做直線運(yùn)動，合力與速度共線，由于初末速度相等，物體可能做勻速直線運(yùn)動，也有可能速度先減為零，然后反向增加，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律判斷．

解答 解：A、物體做直線運(yùn)動，合力與速度同方向，初末速度相等，物體可能做勻速直線運(yùn)動，即推力等于滑動摩擦力，故A正確；
B、物體有可能速度先減為零，然后反向增加到相同的值，即力F向后，故減速時加速度為a₁=，加速時加速度為a₂=$\frac{F-f}{m}$，根據(jù)速度位移公式，減速位移x₁=$\frac{{v}_{2}}{{a}_{1}}$，加速位移為x₂=$\frac{{v}_{2}}{{a}_{2}}$，故總位移x=x₁-x₂≠0，故B錯誤；
C、根據(jù)動能定理可知W=$\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}=0$，故C正確；
D、物體可能做勻速直線運(yùn)動，則推力等于滑動摩擦力，一定做正功；
物體也可能先減速前進(jìn)和加速后退，即力F向后，故減速時加速度為a₁=$\frac{F+f}{m}$，加速時加速度為a₂=$\frac{F-f}{m}$，根據(jù)速度位移公式，減速位移x₁=$\frac{{v}_{2}}{{a}_{1}}$，加速位移為x₂=$\frac{{v}_{2}}{{a}_{2}}$，故總位移x=x₁-x₂＜0，即物體后退的位移較大，故力F也一定做正功，故D正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是分勻速直線運(yùn)動和先減速和反向加速運(yùn)動兩種情況進(jìn)行分析，對于第二種情況，先根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式判斷前進(jìn)與后退的位移大小，再根據(jù)功的定義進(jìn)行判斷