题目内容
施一竖直向上的恒力F 作用于质量为m的物体上,使其从静止开始向上运动一段时间后撤去拉力F,恰好又经过相同时间物体回到出发点.不考虑空气阻力,重力加速度为g.则F是重力mg的倍数为( )
| A、4:1 | B、2:1 | C、3:1 | D、4:3 |
分析:根据运动学公式,抓住位移的大小相等,方向相反,求出加速度大小之比,根据牛顿第二定律求出F与重力的关系.
解答:解:在向上做匀加速直线运动的过程中有:x1=
a1t2,匀加速直线运动的末速度v=a1t.
撤去拉力后,位移为:x2=vt-
a2t2=a1t2-
a2t2.
因为x1=-x2,解得:
=
.
根据牛顿第二定律得:a1=
,a2=g
解得:
=
.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
| 1 |
| 2 |
撤去拉力后,位移为:x2=vt-
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
因为x1=-x2,解得:
| a1 |
| a2 |
| 1 |
| 3 |
根据牛顿第二定律得:a1=
| F-mg |
| m |
解得:
| F |
| mg |
| 4 |
| 3 |
故选:D.
点评:本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式的运用,抓住位移关系求出加速度关系,结合牛顿第二定律进行求解.
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