Question

质量为10kg的物体在20N水平力作用下，从静止开始在光滑水平面上运动，运动5秒后撤去水平力．求：
（1）10s末的速度．
（2）物体从开始运动到10s末，物体经过的位移．

Answer 1

解：（1）根据牛顿第二定律得F=ma
=2 m/s²
10s末的速度V₁=at₁=10m/s
则撤去水平力后物体做匀速直线运动的速度 V₂=V₁=10m/s
（2）水平力作用5s物体的位移
撤去水平力5s内的位移，s₂=v₁t₂=50m
所以物体从开始运动到10s末，物体经过的位移S=s₁+s₂=75m．
答：（1）10s末的速度为10m/s．
（2）物体从开始运动到10s末，物体经过的位移为75m．
分析：（1）开始阶段物体受到重力、水平面的支持力和水平力作用，支持力与重力平衡，物体的合力等于水平力，根据牛顿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，物体做匀速直线运动，由x=vt求出撤去水平力5s内的位移，再求解总位移．
点评：本题是牛顿第二定律与运动学公式的综合应用，物理过程和受力情况都比较简单．