Question

一做直线运动的物体其合外力与物体运动位移的对应关系如图所示，已知物体质量m=1kg，求当物体从静止开始发生30m位移时物体的速度．

Answer 1

分析：由图象分别可求得物体在0～20m、20m～30m内的加速度，物体在此两段内均做加速运动，根据位移速度公式可求解．

解答：解：由图可知，在0～20m，合外力为F₁，根据牛顿第二定律，可得该段位移内加速度：a1=

F1

m

=

8

1

=8m/s²
设物体运动位移为20m时的速度为v₁
由速度位移公式：s1=

v 2 1

2a1

代入s₁=20m，a₁=8m/s²，解得：v₁=8

5

m/s
在20m～30m，合外力为F₂=4N，故该段位移内加速度为：a2=

F2

m

=

4

1

=4m/s2
设位移为位移时物体的速度为v₂
由速度位移公式：s2=

v 2 2 - v 2 1

2a2

解得：v₂=20m/s
答：当物体从静止开始发生位移位移时物体的速度20m/s

点评：本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动速度位移公式，难度不大，注意分段分析．