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小相等。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这段时间内的位移大小为

A. 18m    B. 54m    C. 72m    D. 198m

Answer

B

【解析】试题分析：对物体受力分析可知，0到3s内，由于滑动摩擦力为：Ff=μFN＝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，3s到6s内，物体产生的加速度为：，发生的位移为：;6s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：x3=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：x4=vt+at2=6×3+×2×32=27m；所以总位移为：x=0+x2+x3+x4==9+18+27=54m，所以B正确；

考点：牛顿第二定律的应用

【名师点睛】遇到多过程的动力学问题，应分别进行受力分析和运动过程分析，然后选取相应的物理规律进行求解，也可以借助v-t图象求解。