Question

一個質量為4千克、初速度為2米/秒的物體，從t=0的時刻受到力F的作用，力F跟時間的關系如圖所示，若開始的時刻力F的方向跟物體初速度的方向一致，那么物體在2秒末、5秒末的速度分別是    ，    米/秒．

Answer 1

【答案】分析：物體在0-2s內在F作用下做勻加速直線運動，2-4s末做勻減速直線運動，4-5s做勻加速直線運動，根據給出的作用力分別求出加速度，根據勻變速直線運動的速度時間關系分段求速度．
解答：解：已知物體質量為m=4kg，初速度v=2m/s
物體在0-2s內受到與運動方向相同的作用力F₁=4N，根據牛頓第二定律可得物體產生加速度a₁=1m/s，則2s末物體的速度v₂=v+at=4m/s
物體在2-4s內受到與運動方向相反的作用力F₂=3N，根據牛頓第二定律可得物體產生的加速度a₂=，方向與速度方向相反，則4s末物體的速度v₄=v₂-a₂t₂=
物體在4-5s內受到與運動方向相同的作用力F₃=2N，根據牛頓第二定律可得物體產生的加速度，方向與速度方向相同，則5s末物體的速度v₅=v₄+a₃t₃=3m/s．
故答案為：4m/s，3
點評：根據圖象分析物體的受力，根據牛頓第二定律由物體的受力確定物體運動的加速度，根據加速度求解物體的運動情況這是解決動力學問題的基本思路之一．