问题 计算题

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。

答案

(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

题目分析: (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

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