Question

13．如图所示，在列车车厢的光滑水平面上有一个质量为m=5kg的小球，正随车厢一起以20m/s的速度匀速前进，现在给小球一个水平向前的F=5N的拉力作用，求经10s 后，车厢里的观察者和地面上的观察者看到小球的速度分别是多少？

Answer 1

分析 对车上的观察者观察到的小球是做初速度为零的匀加速直线运动，对地面上的观察者观察到的小球是做初速度为20m/s的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度，再根据速度时间关系求解．

解答 解：对车上的观察者：
物体的初速度v₀=0，加速度a=$\frac{F}{m}$=1m/s²，
10s末的速度v₁=at=10m/s．
对地面上的观察者：
物体初速度v₀=20m/s
加速度相同a=$\frac{F}{m}$=1m/s²
10s末的速度v₂=v₀+at=30m/s．
答：车厢里的观察者和地面上的观察者看到小球的速度分别是10m/s、30m/s．

点评 于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁；注意，选取的参考系不同，得到的运动情况不同．