一个质量M为3千克的物体,静止在水平面上。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.现在给物体施加一个大小为15牛、方向向右的水平推力F1,并持续作用6秒,在6秒末时撤去F1,在撤去F1的同时给物体施加一个大小为12牛、方向向左的水平推力F2,持续作用一段时间后又将它撤去,并立即给物体施加一个大小仍为12牛、方向向右持续作用的水平推力F3。已知:物块由静止开始运动经历14秒速度达到18米/秒、方向向右。求物块在14秒内发生的位移。

问题描述:

一个质量M为3千克的物体,静止在水平面上。物体与水平面间的滑动摩擦系数为0.现在给物体施加一个大小为15牛、方向向右的水平推力F1,并持续作用6秒,在6秒末时撤去F1,在撤去F1的同时给物体施加一个大小为12牛、方向向左的水平推力F2,持续作用一段时间后又将它撤去,并立即给物体施加一个大小仍为12牛、方向向右持续作用的水平推力F3。已知:物块由静止开始运动经历14秒速度达到18米/秒、方向向右。求物块在14秒内发生的位移。

一种很复杂的方法,可以看看
若g=10,则摩擦力f=umg=6N
加速度a1=(15-6)/3=3,水平向右
a2=(12+6)/3=6,水平向左
a3=(12-6)/3=2(向右行进时),a3=(12+6)/3=6(向左行进时)
则 v1=a1*t1=3*6=18m/s,水平向右,位移s1=1/2*a1*t1*t1=54m
(1)由于此时速度已经到达18m/s,如果发生变向,则至少需要:
v1-a2*t2 =0 即18=6t2 =>t2=3s
v末=a3*t3 即 18=2t3 =>t3=9s (由于临界变向,在此情况下,加速度a3须用2)
即总共时间是 6+3+9=18s,不符合题意,舍去这种情况
(2)现在确定情况是F2并未使物体变向运动,则可知:
v1-a2*t2+a3*(8-t2)=v末 即18-6t2+2(8-t2)=18 =>t2=2s 则t3=6s v2=6m/s
那么s=s1+s2+s3=54+(18*2-1/2*6*2^2)+(6*6+1/2*2*6^2)=150m

看似复杂的一道物理题:F合力=15-3*10*0.2=9N,v=at=9/3*6=18m/s=14s时的值,这说明F2、F3的做用时间(从F2到F3过程中,冲量变量=ft,f相等,则t相等)相等,都为(14-6)/2=4s。时间都求出来了,那么应用公式s=v0t+1/2at^2(注意+还是-)。我计算了下,应该是:S1=54,S2=56,S3=56。结果为:166m

先算F1作用时V1大小 V1=[(F1-μMg)/M]*t1 算出V1=18 方向向右 S1=0.5at^2=54因为经历14秒速度不变,所以F2,F3做功相加=0 因为F2,F3方向向反,大小相等,所以S2=S3,方向相同 t2=t3=4s a2=(F2-f)/M 方向向右S2=V1*t-0.5at...