Question

一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0開始，物體受到一個(gè)大小和方向呈周期性變化的水平力F的作用，力F 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖9所示。重力加速度， 求：

（1）0～2s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小和方向；

（2）時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大小和方向；

（3）0～6s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)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】

試題分析: （1）據(jù)牛頓第二定律知：

1分

加速度的方向向右。 1分

（2）據(jù)速度公式有：

1分

速度的方向向右。 1分

（3）0～2s時(shí)間內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的位移為

，方向向右； 1分

2～4s時(shí)間內(nèi)，物塊先向右勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，令加速度，用時(shí)；

據(jù)牛頓第二定律有：，

方向向左 1分

據(jù)速度公式有：

1分

物體向右勻減速運(yùn)動(dòng)的位移：

1分

2.8～4s時(shí)間內(nèi)物塊將向左靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，令加速度為，，方向向左； 1分

物體向左靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)的位移：，向左

4s時(shí)物體的速度：，向左 1分

4～6s時(shí)間內(nèi)物塊先向左勻減速運(yùn)動(dòng)，令加速度為，據(jù)牛頓第二定律知：

1分

令向左勻減速到靜止所用時(shí)間為，據(jù)速度公式有：

解得： 1分

向左勻減速運(yùn)動(dòng)的位移：

之后，4.2s～6s時(shí)間內(nèi)物塊從靜止開始向右勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度

向右運(yùn)動(dòng)的位移： 1分

0～6s時(shí)間內(nèi)的總位移：

1分

方向向右。 1分

考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系