Question

19．质量为3kg的物体由静止开始在向东的大小为6N的力作用下运动4s，在4s末这个向东的力小时，立即有向西的大小为6N的力又作用4s，这反复1min，物体的总位移为240m．

Answer 1

分析 物体先做加速后做减速运动，根据牛顿第二定律判断出加速和减速过程的关系，即可判断出1min内通过的总位移

解答 解：前6s内根据牛顿第二定律可知${a}_{1}=\frac{F}{m}=\frac{6}{3}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，4s末的速度v=at₁=2×4m/s=8m/s，4s内的位移为${x}_{1}=\frac{v}{2}{t}_{1}=\frac{8}{2}×4m=16m$
第2个4s内，加速度大小为${a}_{2}=\frac{F}{m}=\frac{6}{3}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$，第2个4s末的速度v′=v-at₂=8-2×4m/s=0，第2个4s内的位移为${x}_{2}=\frac{v}{2}{t}_{2}=\frac{8}{2}×4m=16m$
以后重复此过程总共经历了15次，故通过的总位移为x_总=15x₁=15×16m=240m
故答案为：240

点评 本题主要考查了运动学公式，关键是抓住物体的运动过程，利用好牛顿第二定律求得加速度，即可求得