Question

质量为2kg的物体在光滑的水平面上，在沿水平方向的外力作用下以2m/s的初速度，0.5m/s²的加速度做匀加速直线运动．求：
（1）第3s末物体的速度     
（2）物体3s内的位移
（3）第4s内物体的平均速度   
（4）在水平方向上对物体施加的外力大小．

Answer 1

分析：（1）物体做匀加速直线运动，根据速度公式v=v₀+at求速度；
（2）根据位移公式S=v₀t+

1

2

at2求位移；
（3）由位移公式求出4s内位移，即可得到第4s内的位移，再由平均速度公式

.

v

=

△s

△t

求解．
（4）根据牛顿第二定律求解外力大小．

解答：
解：（1）物体第3s末的速度
v₃=v₀+at₃=（2+0.5×3）m/s=3.5m/s
（2）物体3s内的位移
S₃=v₀t₃+

1

2

at₃²=（2×3+

1

2

×0.5×3²）m=8.25m
（3）物体4s内的位移
S₃=v₀t₄+

1

2

at₄²=（2×4+

1

2

×0.5×4²）m=12m
第4s内的位移△S=S₄-S₃=12m-8.25m=3.75m
第4s内的平均速度

.

v

=

△S

△t

=3.75m/s
（4）根据牛顿第二定律得F=ma=2×0.5N=1N
答：
（1）第3s末物体的速度为3.5m/s．
（2）物体3s内的位移是8.25m．
（3）第4s内物体的平均速度是3.75m/s．
（4）在水平方向上对物体施加的外力大小是1N．

点评：本题属于知道运动情况求解受力情况的类型，关键要掌握匀变速直线运动的基本公式和牛顿第二定律，难度不大．