Question

3．質(zhì)量為10kg的物體在20N水平力作用下，從靜止開始在光滑水平面上運動，運動5秒后撤去水平力．求物體從開始運動到10s末，物體經(jīng)過的位移和10s末的速度？

Answer 1

分析 （1）開始階段物體受到重力、水平面的支持力和水平力作用，支持力與重力平衡，物體的合力等于水平力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，由速度公式求解速度．
（2）撤去水平力F后，物體做勻速直線運動，由x=vt求出撤去水平力5s內(nèi)的位移，再求解總位移．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得F=ma
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{20}{10}$=2 m/s²
10s末的速度V₁=at₁=10m/s
則撤去水平力后物體做勻速直線運動的速度 V₂=V₁=10m/s
（2）水平力作用5s物體的位移s₁=$\frac{1}{2}$a${t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×2×{5}^{2}$=25m
撤去水平力5s內(nèi)的位移，s₂=v₁t₂=10×5=50m
所以物體從開始運動到10s末，物體經(jīng)過的位移S=s₁+s₂=25+50=75m．
答：10s末的速度為10m/s，位移為75m．

點評 本題是牛頓第二定律與運動學公式的綜合應(yīng)用，物理過程和受力情況都比較簡單．