Question

质量为1 kg的静止质点，受到如图所示周期变化的合外力作用，设合外力F方向向东为正，求质点在前7 s内的位移。

Answer 1

解：由Ft图象可知：质点运动的加速度大小a=F/m=20 m/s²,大小恒定。在前4 s内，质点先匀加速1 s再匀减速1 s又反向匀加速1 s再匀减速1 s，4 s末恰好回到出发点。在前4 s内质点通过的位移为零。①

在后3 s内，质点一直向西运动，取向西为正方向。

在4 s—6 s内，通过的位移s₁=at₁²/2=20×2²/2  m=40 m

6 s末速度v₆=at₁=20×2 m/s=40 m/s②

在6 s—7 s内，通过的位移s₂=v₆t₂-at₂²/2 m=40×1 m-20×1²/2 m=30 m③

质点在前7 s内的位移s=s₁+s₂=40 m+30 m=70 m，方向向西。④