【例1】一物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东的恒力F,历时1s;随即把此力改为向西,大小不变,历时1s;接着又把此力改为向东,大小不变.历时1s;如此反复,只改变力的方向,共历时1min,在此1min内 [ ]
A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置之东
B.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置
C.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末继续向东运动
D.物体一直向东运动,从不向西运动,在1min末静止于初始位置之东
【分析】物体在第1s内受恒力作用向东作匀加速运动.在第2s内,受力向西,加速度方向向西,但速度方向仍向东,物体作向东的匀减速运动.由于力的大小不变,前、后两秒内物体的加速度大小不变,仅方向相反,所以至第2s末,物体向东运动的速度恰减为零,且第2s内的位移与第1s内的位移相同.
以后,力的方向又改为向东、继而向西......如此往复,物体则相应地向东作匀加速运动、继而向东作匀减速运动,......在1min内物体一直向东运动,至1min末恰静止.
【答】 D.
【说明】 物体运动的加速度方向必与受力方向相同,但不一定与速度方向相同.若以向东方向为速度的正方向,物体运动的v-t图如图所示,物体依次作着加速度大小相等、加速度方向相反的匀加速运动、匀减速运动,......直到停止.整个1min内v>0,表示物体一直向东运动.