质量为10kg的物体,在变力F作用下沿x轴做直线运动,力随位移x的变化情况如图所示.物体在x=0处速度为1m/s,一切摩擦不计,则物体运动到x=16m处时,速度大小为A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.m/s
网友回答
B
解析分析:在0-4m位移内F恒定,物体做匀加速直线运动,可以根据匀变速直线运动位移速度公式求出x=4m处时的速度,在4m-8m位移内,力在逐渐减小,是变力,在8m-12m位移内力等于零,在12m-16m位移内,力F反方向逐渐增大,根据做功公式可知:力F在4-16m内做功之和为零,可对这一阶段运用动能定理得到x=16m处时速度等于x=4m处时的速度.
解答:在0-4m位移内F恒定,物体做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得;
a==1m/s2
根据2ax=得:v4=3m/s
对物体在4-16m内运动过程运用动能定理得;
=s4-8+0-s12-16
从图中可知=,s4-8=s12-16=4m,所以4-16m内力F做功之和为0,
所以v16=v4=3m/s
故选B.
点评:本题考查了牛顿第二定律、功的计算以及动能定理的应用,要求同学们能根据图象找出有用信息,选取合适的运动过程运用动能定理求解,该题难题适中.