Question

5．质量为3kg的物体在光滑水平面上受F=12N的水平拉力作用从静止开始运动．求：
（1）物体的加速度是多大；  
（2）第3s末的速度是多少；
（3）物体在前5s发生的位移；
（4）第2秒发生的位移．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求出物体的加速度．
（2）通过速度时间公式求出第3s末的速度．
（3）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出前5s内的位移．
（4）由位移时间公式求出前2s和第1s内的位移，两者之差等于第2s的位移．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律得
  a=$\frac{F}{m}$=$\frac{12}{3}$=4m/s²．
（2）物体在第3s末的速度 v=at₃=4×3=12m/s
（3）物体在前5s发生的位移 x₅=$\frac{1}{2}a{t}_{5}^{2}$=$\frac{1}{2}×4×{5}^{2}$m=50m
（4）第2秒发生的位移 x₂=$\frac{1}{2}a{t}_{2}^{2}-\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×4×$（2²-1²）m=6m
答：
（1）物体的加速度是4m/s²；  
（2）第3s末的速度是12m/s；
（3）物体在前5s发生的位移是50m；
（4）第2秒发生的位移是6m．

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．