Question

7．静止在水平面上的质量为2kg的物体，受到水平力F作用后开始运动，4s后撤去力F，物体整个运动过程的速度图象如图所示，若取g=10m/s²，试求物体受到的力F大小．

Answer 1

分析 根据v-t图象的斜率表示加速度求出力F作用时物体的加速度a₁，和撤去力后物体的加速度a₂，再结合牛顿第二定律列式即可求解．

解答 解：设力作用时物体的加速度为a₁，摩擦力大小为f，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律有：
F-f=ma₁        
撤去力F后，设物体的加速度为a₂，由牛顿第二定律有：
-f=ma₂          
由图象可得：
${a}_{1}=\frac{△v}{△{t}_{1}}=\frac{3}{4}m/{s}^{2}$
${a}_{2}=\frac{△v}{△{t}_{2}}=\frac{0-3}{6}m/{s}^{2}=-0.5m/{s}^{2}$
解得：F=2.5N
答：物体受到的力F大小为2.5N．

点评 本题考查读图能力和应用牛顿第二定律解决问题的能力．注意v-t图象的斜率表示加速度，这是解题的关键．