Question

15．质量m为1kg的物体A，放在光滑的水平面上．
（1）受到水平恒力作用，从静止开始做匀加速直线运动，5s末的速度为10m/s，求水平恒力的大小？
（2）在10N水平恒力作用，从静止开始前进500m，用了多长的时间？

Answer 1

分析 （1）物体做匀加速直线运动，根据速度和时间的关系式计算合力的大小；
（2）物体受到恒力的大小为10N，根据牛顿第二定律计算加速度的大小，根据位移时间的关系计算运动的时间．

解答 解：（1）物体从静止开始做匀加速直线运动，5s末的速度为10m/s，
根据v=at可得：a=$\frac{v}{t}$=$\frac{10}{5}$m/s²=2m/s²
根据牛顿第二定律可得：F=ma=1kg×2m/s²=2N
（2）设在10N水平恒力作用时的加速度为a′，
根据牛顿第二定律可得：F′=ma′
所以加速度为：a′=$\frac{F′}{m}$=$\frac{10}{1}$m/s²=10m/s²
从静止开始前进500m，根据x=$\frac{1}{2}$at²可得：t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}$=$\sqrt{\frac{2×500}{10}}$s=10s
答：（1）受到水平恒力作用，从静止开始做匀加速直线运动，5s末的速度为10m/s，水平恒力的大为小2N；
（2）在10N水平恒力作用，从静止开始前进500m，用的时间为10s．

点评 本题考查了牛顿第二定律的应用，分析清楚物体运动过程是正确解题的关键，分析清楚物体运动过程后应用运动学公式、牛顿第二定律可以解题．