Question

如圖所示，質量為m=5kg的物體放在光滑水平面，物體受到與水平面成θ=37°斜向上的拉力F=50N作用，由A點處靜止開始運動，到B點時撤去拉力F，經時間t=10s到達C點，已知AC間距離為L=144m，求：
（1）物體在拉力F作用運動的加速度大小a；
（2）物體運動的最大速度大小v_m及拉力F作用的時間t₁；
（3）拉力F所做的功．

Answer 1

分析：（1）對物體進行受力分析，根據牛頓第二定律即可求解加速度；
（2）力F作用時，物體做勻加速運動，撤去外力后做勻速運動，設勻加速運動的時間為t₁，抓住位移之間的關系即可求解．
（3）先求出物體運動的位移，再根據恒力做功公式求解．

解答：解：（1）由牛頓第二定律Fcosθ=ma，解得a=8m/s²，
（2）它先加速后勻速，
則有：最大速度v_m=at₁，
而L=

1

2

v_m（2t-t₁）
解得v_m=16m/s，t₁=2s，
（3）運動的位移s₁=

1

2

at₁²=16m，
則W_F=Fs₁cosθ=640J．
（1）物體在拉力F作用運動的加速度大小為8m/s²；
（2）物體運動的最大速度大小為16m/s，拉力F作用的時間為2s；
（3）拉力F所做的功為640J．

點評：本題主要考查了牛頓第二定律及運動學基本公式的直接應用，難度不大，屬于基礎題