(2012•徐汇区一模)如图,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止.现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直

(2012•徐汇区一模)如图,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止.现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kυ(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,已知小球运动过程中未从杆上脱落,且F0>μmg.下列说法正确的是(  )
A.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止
B.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动
C.小球的最大加速度为
F0
m

D.恒力F0,的最大功率为
F
2
0
+F0μmg
μk
635421770 1年前 已收到1个回答 举报

1306xyk 幼苗

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解题思路:对小球受力分析,根据牛顿第二定律表示出加速度,分析加速度的变化情况,进而分析运动情况,恒力的功率等于力乘以速度.

刚开始运动,加速度a1=
F0−μ(mg−kv)
m,当速度v增大,加速度增大,当速度v增大到符合kv>mg后,加速度a2=
F0−μ(kv−mg)
m,当速度v增大,加速度减小,当a2减小到0,做匀速运动,故A错误,B正确;
匀速运动的速度最大,且F0=μ(kvm-mg),则小球的最大速度为vm=
F0+μmg
μk,所以最大功率为Pm=F0vm=

F20+F0μmg
μk,故D正确;
当kv=mg时,加速度最大,且am=
F0
m,故C正确.
故选BCD.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

考点点评: 本题关键是根据牛顿二定律表示出加速度,分析加速度的变化情况,难度适中.

1年前

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