◎ 题目

一个质量m为3.0kg的物块，静置于水平面上，物块与水平面间的滑动摩擦因数为0.20，现在给物块施加一个大小为15N、方向水平向右的推力F1，并持续作用6s，在6s末撤去F1的同时给物块施加一个大小为12N、方向水平向左的推力F2，持续作用一段时间后，又将它撤去，并立即给物块施加一个大小仍为12N、方向水平向右的推力F3．已知物块由静止开始经历14s速度达到18m/s，方向向右．求物块在14s内发生的位移．（g取10m/s2）

◎ 答案

在0-6内物块的加速度为：a1= F1-μmg m = 15-0.2×30 3 m/s2=3m/s2． 则前6s内的位移为：x1= 1 2 a1t12= 1 2 ×3×36m=54m， 6s末的速度为：v1=a1t1=3×6m/s=18m/s． 根据牛顿第二定律得，施加水平向左的推力F2，加速度为：a2= F2+μmg m = 12+0.2×30 3 m/s2=6m/s2； 施加一个大小仍为12N、方向水平向右的推力F3，加速度为：a3= F3-μmg m = 12-0.2×30 3 m/s2=2m/s2． 因为在后8s内速度的变化量为零，设加一个大小为12N、方向水平向左的推力作用时间为t2，施加水平向右的推力作用时间为t3 因为a2t2=a3t3，t2+t3=8s， 所以t2=2s，t3=6s 则在6-8s内的位移为：x2=v1t2- 1 2 a2t22=18×2- 1 2 ×6×4m=24m； 8s末的速度为：v2=v1-a2t2=18-6×2m/s=6m/s 8-14s内的位移为：x3=v2t3+ 1 2 a3t32=6×6+ 1 2 ×2×36m=72m 则总位移为：x=x1+x2+x3=150m． 答：物块在14s内发生的位移为150m．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“一个质量m为3.0kg的物块，静置于水平面上，物块与水平面间的滑动摩擦因数为0.20，现在给物块施加一个大小为15N、方向水平向右的推力F1，并持续作用6s，在6s末撤去F1的同时…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。