Question

一个质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数。从t=0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F的作用，力F 随时间的变化规律如图9所示。重力加速度， 求：

（1）0～2s时间内物块运动的加速度的大小和方向；

（2）时物块运动的瞬时速度的大小和方向；

（3）0～6s时间内物块运动的位移的大小和方向。

 

Answer 1

（1）=2m/s2，加速度的方向向右；（2）=4m/s，速度的方向向右；

（3）x=8.0m方向向右

【解析】

试题分析: （1）据牛顿第二定律知：

1分

加速度的方向向右。 1分

（2）据速度公式有：

1分

速度的方向向右。 1分

（3）0～2s时间内物块运动的位移为

，方向向右； 1分

2～4s时间内，物块先向右匀减速运动至速度为零，令加速度，用时；

据牛顿第二定律有：，

方向向左 1分

据速度公式有：

1分

物体向右匀减速运动的位移：

1分

2.8～4s时间内物块将向左静止开始匀加速运动，令加速度为，，方向向左； 1分

物体向左静止开始匀加速运动的位移：，向左

4s时物体的速度：，向左 1分

4～6s时间内物块先向左匀减速运动，令加速度为，据牛顿第二定律知：

1分

令向左匀减速到静止所用时间为，据速度公式有：

解得： 1分

向左匀减速运动的位移：

之后，4.2s～6s时间内物块从静止开始向右匀加速运动，加速度

向右运动的位移： 1分

0～6s时间内的总位移：

1分

方向向右。 1分

考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系