Question

一物體受到豎直向上拉力F的作用，如圖所示，當拉力F₁=42N時，物體向上的加速度a₁=4.0m/s²，不計空氣阻力，g取10m/s²．
求：（1）物體的質量m多大？
（2）物體由靜止開始向上運動2s內的位移和2s末的速度分別為多少？

Answer 1

分析：對物體進行受力分析，根據牛頓第二定律列出等式求出物體的質量m．
利用運動學的有關公式求出要求的速度和位移．

解答：解：（1）物體受重力和豎直向上拉力，由牛頓第二定律：F_合=F₁-mg=ma₁          
∴m=

F1

a1+g

=3kg
（2）運用勻變速直線運動規律得：
x=

1

2

at²=8m，
v=a₁t=4×2=8m/s   
答：（1）物體的質量m為3kg，
（2）物體由靜止開始向上運動2s內的位移和2s末的速度分別為8m和8m/s．

點評：加速度始終是聯系運動和力的橋梁．求加速度是解決有關運動和力問題的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵．