一物体在光滑水平面上由静止开始在水平恒力F1作用下运动ts,ts末换上F2,物体又经过2ts回到出发点,在此过程中,物体受到F1、 F2的比值为(  )A. 12B. 13C. 45D. 43

问题描述:

一物体在光滑水平面上由静止开始在水平恒力F1作用下运动ts,ts末换上F2,物体又经过2ts回到出发点,在此过程中,物体受到F1、 F2的比值为(  )
A.

1
2

B.
1
3

C.
4
5

D.
4
3

设开始时的力的方向正,加速度为a1,后2t0中的加速度为a2
由x=v0t+

1
2
at2得:
t0时间内物体的位移:x=
1
2
a1t02…①
由速度公式可得:v=a1t0…②
后2t0时间内的位移:-x=v(2t0)+
1
2
a2(2t02…③
联立①②③式可得:
1
2
a1t02=-(2a1t02+
4
2
a2t02);
解得:
a1
a2
=
4
5

则由F=ma可得:
F1
F2
=
a1
a2
=
4
5

故选:C.
答案解析:由题意可知t0时间内的位移与后3t0时间内的位移大小相等方向相反;则由位移与时间的关系可分别列出方程,即可求得两过程中的加速度之比,再由牛顿第二定律可求得F2的大小.
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:本题考查了牛顿定律及运动学的公式,解题的关键在于理解运动的矢量性,解题中要注意正确确定正方向及各量的正负;在一些用符号表示的题目中,更要明确矢量的正负值,绝对不能出错;同时还要注意对位移的理解.