如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,某时刻t物体在位置A点的速度大小是6.0m/s,则关于物体的运动情况,下列说法正确的是(  )(g取10m/s2)A. 物体运动中的加速度总是3.0m/s2,方向水平向右B. 物体运动的加速度某段时间为1.0m/s2,方向水平向右C. 从t时刻起经4.0s,物体回到位置AD. 从位置A起,发生6m的位移时速度变为零

问题描述:

如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,某时刻t物体在位置A点的速度大小是6.0m/s,则关于物体的运动情况,下列说法正确的是(  )(g取10m/s2
A. 物体运动中的加速度总是3.0m/s2,方向水平向右
B. 物体运动的加速度某段时间为1.0m/s2,方向水平向右
C. 从t时刻起经4.0s,物体回到位置A
D. 从位置A起,发生6m的位移时速度变为零


A、B物体向左减速运动的过程中,加速度大小为a1=

F+μmg
m
=
20+0.1×1×10
10
m/s2
=3m/s2,方向水平向右.当物体的速度减到零时,由于F>μmg,所以物体向右返回A点,做匀加速运动,加速度大小为a2=
F−μmg
m
=1m/s2,方向水平向右.故A错误,B正确.
C、D物体向左匀减速运动时间为t1=
v
a1
=2s,位移大小为x=
v
2
t1
=6m
设向右返回A点的时间为t2,则x=
1
2
a2
t
2
2
,代入解得,t2=2
3
s

所以从t时刻起经(2+2
3
)s,物体回到位置A.故C错误,D正确.
故选BD
答案解析:分析物体的受力情况,根据合力由牛顿第二定律确定加速度的大小和方向.当物体的速度减到零,根据F的大小与最大静摩擦力大小关系,分析物体能否返回,由运动学公式求解返回的时间.
考试点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:本题是牛顿第二定律和运动学规律的综合应用,在分析受力时,要注意滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,不是与F方向相反.