在粗糙水平面上静放着一个质量为m的物体，已知该物体与水平面之间的动摩擦因数为μ（计算时设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.现

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/07/08 10:27:26

在粗糙水平面上静放着一个质量为m的物体，已知该物体与水平面之间的动摩擦因数为μ（计算时设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.现沿某一水平方向对该物体施加一个量值变化的力F，其量值可能是①F=0且历时t₀； ②F=μmg且作用时间t₀； ③F=2μmg且作用时间t₀.若此外力F按以下顺序施加在物体上，则使该物体在3t₀时间内所发生的位移最大的情况是（　　）
A. ①②③
B. ②①③
C. ①③②
D. ③②①

根据拉力与摩擦力的关系，可以判断物体的运动状态：
∵拉力小于等于最大静摩擦力时，物体将保持静止．
∴无论是（1）还是（2）在前，物体在力的作用时间内都将保持静止；
A、物体前2t₀时间内保持静止，最后1个t₀时间内做加速度a=
2μmg-μmg
m=μg的匀加速运动，位移为x=
1
2μgt02
B、物体前2t₀时间内保持静止，最后1个t₀时间内做加速度a=
2μmg-μmg
m=μg的匀加速运动，位移为x=
1
2μgt02
C、物体在第1个t₀内静止，第2个t₀内物体做加速度a=
2μmg-μmg
m=μg的匀加速运动，位移为x=
1
2μgt02，最后一个t₀内拉力等于滑动摩擦力物体以第2个t₀的末速度为初速度做匀速直线运动位移x′=μgt0×t0=μgt02，则总位移为X=
3
2μgt02
D、物体在1个t₀内做加速度a=
2μmg-μmg
m=μg的匀加速运动，位移为x₁=
1
2μgt02，第2个t₀内由于拉力等于滑动摩擦力物体做初速度为μgt₀匀速直线运动，位移x2=μgt0×t0=μgt02，第3个t₀内由于拉力等于0，物体在滑动摩擦力作用下做加速度大小为a=
μmg
g=ug的匀减速直线运动，初速度为μgt₀，位移x3=
0-(μgt0)2
2×(-μg)=
1
2μgt02，则总位移为：X=x1+x2+x3=2μgt02
∴物体在3t₀时间内位移最大的为D选项的排列，最大位移为2μgt02．
故选D．