Question

如图，一质点质量为0.2kg做匀变速直线运动．在通过a点时，速度大小v_a=4m/s，方向向右，经过t=1s后，该质点在b点，速度大小v_b=10m/s．求：
（1）在这一秒内质点运动的加速度
（2）质点受到的合外力的大小；
（3）在这一秒内质点的速率最小时，距离a点的距离．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据加速度定义求解加速度；
（2）根据牛顿第二定律求解合力；
（3）速率为零时，根据速度位移公式求解位移．
解答：解：（1）质点先减速后反向加速，整个过程是匀变速直线运动，故加速度定义，得到

（2）根据牛顿第二定律，有
F=ma=0.2kg×（-14m/s²）=-2.8N
（3）在这一秒内质点的速率最小为零，根据速度位移公式，有

解得
x=m
答：（1）在这一秒内质点运动的加速度为-14m/s²；
（2）质点受到的合外力的大小为2.8N；
（3）在这一秒内质点的速率最小时，距离a点的距离为．
点评：本题关键是物体做有往返的运动，整个过程中物体的加速度不变，是匀变速直线运动，可以全程列式．