质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。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到t=12s这段时间内的位移大小为
A.18m B.54m
C.72m D.198m
质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。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到t=12s这段时间内的位移大小为
A.18m B.54m
C.72m D.198m
B
解析:拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动。
0-3s时:F=fmax,物体保持静止,s1=0;
3-6s时:F>fmax,物体由静止开始做匀加速直线运动,
,
v=at=6m/s,
,
6-9s时:F=f,物体做匀速直线运动,
s3=vt=6×3=18m,
9-12s时:F>f,物体以6m/s为初速度,以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动,
,
所以0-12s内物体的位移为:s=s1+s2+s3+s4=54m,选项B正确。