Question

如图所示，质量为m=5kg的物体放在光滑水平面，物体受到与水平面成θ=37°斜向上的拉力F=50N作用，由A点处静止开始运动，到B点时撤去拉力F，经时间t=10s到达C点，已知AC间距离为L=144m，求：
（1）物体在拉力F作用运动的加速度大小a；
（2）物体运动的最大速度大小v_m及拉力F作用的时间t₁；
（3）拉力F所做的功．

Answer 1

分析：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律即可求解加速度；
（2）力F作用时，物体做匀加速运动，撤去外力后做匀速运动，设匀加速运动的时间为t₁，抓住位移之间的关系即可求解．
（3）先求出物体运动的位移，再根据恒力做功公式求解．

解答：解：（1）由牛顿第二定律Fcosθ=ma，解得a=8m/s²，
（2）它先加速后匀速，
则有：最大速度v_m=at₁，
而L=

1

2

v_m（2t-t₁）
解得v_m=16m/s，t₁=2s，
（3）运动的位移s₁=

1

2

at₁²=16m，
则W_F=Fs₁cosθ=640J．
（1）物体在拉力F作用运动的加速度大小为8m/s²；
（2）物体运动的最大速度大小为16m/s，拉力F作用的时间为2s；
（3）拉力F所做的功为640J．

点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，难度不大，属于基础题