Question

一个静止的质点，在0～5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F 随时间t的变化图线如图所示．则质点在（ ）

A．第2S末速度方向改变
B．第2s末加速度为零
C．第4S末运动速度为零
D．第4s末回到原出发点

Answer

解决本题的关键是将F-t图象转化成a-t图象，而a-t图象与时间轴围成的面积等于物体速度的变化量，可以得出第一秒增加的速度与第二秒减少的速度相同，同理可得出t=1s时，t=3s时物体的速度相等．t=0时，t=2s时，t=4s时物体的速度相同．即物体在0-1s内加速，在1-2s内减速，如此反复．但整个过程当中物体运动的方向不变．
【解析】
根据题意可知合力随时间周期性变化，
故根据牛顿第二定律F=ma可得
物体的加速度a=，
故在0-1s内物体做加速度为a1匀加速直线运动，
在1-2s内物体做加速度为a2的匀减速直线运动，
由于F1=-F2
故a1=-a2≠0．
故B错误．
由于加速度图象与时间轴围成的面积等于物体速度的变化量，
而物体的初速度为0，加速度a大于零，
故物体运动的方向保持不变，即一直向前运动．
故A、D错误．
由于a1=-a2，故0-1s内增加的速度等于1-2s内减少的速度．
故第2s末物体的速度等于t=0时的速度．即第二秒末物体的速度为0．
同理t=4s时物体运动速度为零．
故C正确．
故选C．