Question

在光滑的水平面上，一个质量为200 g的物体，在1 N的水平力作用下由静止开始做匀速直线运动，2 s后将此力换为相反方向的1 N的力，再过2 s将力的方向再反过来……这样物体受到的力大小不变，而力的方向每过2 s改变一次，求经过30 s物体的位移．

Answer 1

答案：
解析：

答案：150 m 　　思路解析　(1)物体是在1 N的水平力作用下，产生的加速度的大小为：a＝＝ m/s2＝5 m/s2 　　物体在2 s内做匀加速运动，2 s内位移为：s1＝at2＝×5×22 m＝10 m方向与力的方向相同 　　t＝2 s末的速度v1为：v1＝at＝5×2 m/s＝10 m/s． 　　(2)从第3 s初到第4 s末，在这2 s内，力F的方向变成反向，物体将以v1＝10 m/s的初速度做匀减速运动，4 s末的速度为：v2＝v1－at＝(10－5×2) m/s＝0 　　在此2 s内物体的位移为：s2＝t＝×2 m＝10 m 　　方向与位移s1的方向相同 　　从上述分段分析可知，在这4 s内物体的位移为s1＋s2＝20 m．物体4 s末的速度为零，以后重复上述过程后4 s内物体前进20 m．物体在30 s内有7次相同的这种过程，经过4 s×7＝28 s，最后2 s物体做初速度为零的加速运动，位移为10 m． 　　所以经过30 s物体的总位移为s＝(20×7＋10) m＝150 m．