Question

一物体受到竖直向上拉力F的作用，如图所示，当拉力F₁=42N时，物体向上的加速度a₁=4.0m/s²，不计空气阻力，g取10m/s²．
求：（1）物体的质量m多大？
（2）物体由静止开始向上运动2s内的位移和2s末的速度分别为多少？

Answer 1

分析：对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律列出等式求出物体的质量m．
利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移．

解答：解：（1）物体受重力和竖直向上拉力，由牛顿第二定律：F_合=F₁-mg=ma₁          
∴m=

F1

a1+g

=3kg
（2）运用匀变速直线运动规律得：
x=

1

2

at²=8m，
v=a₁t=4×2=8m/s   
答：（1）物体的质量m为3kg，
（2）物体由静止开始向上运动2s内的位移和2s末的速度分别为8m和8m/s．

点评：加速度始终是联系运动和力的桥梁．求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键．