一物体静止在光滑的水平面上,现将F1=2N的水平恒力作用于物体上,经t0时间后,物体的速度大小为v,此时改施一个与F1方向相反的恒力F2作用,又经过3t0时间后,物体回到了出发

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一物体静止在光滑的水平面上,现将F1=2N的水平恒力作用于物体上,经t0时间后,物体的速度大小为v,此时改施一个与F1方向相反的恒力F2作用,又经过3t0时间后,物体回到了出发时的位置,则F2的大小为______N,回到出发点时的速度大小为______.

◎ 答案

设开始时的力的方向正,加速度为a1,后3t0中的加速度为a2
由x=v0t+
1
2
at2得:
t0时间内物体的位移:x=
1
2
a1t02-------(1)
由速度公式可得:v=a1t0;------(2)
后3t0时间内的位移:-x=v(3t0)+
1
2
a2(3t02-----(3)
联立(1)、(2)、(3)式可得:
1
2
a1t02=-(3a1t02+
9
2
a2t02);
解得:
a1
a2
=-
9
7
------(4);负号说明a2与正方向相反;
则由F=ma可得:
F1
F2
=
a1
a2
=
9
7
  而F1=2N代入得:
F2=
14
9
N,方向与正方向相反;
回到初发点的速度v2=v+a23t0-----(5)
则联立(2)、(4)、(5)可得:
v2=-
4
3
a1t0=-
4
3
v; 负号说明物体运动速度反向;
故答案为:
14
9
4
3
v.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一物体静止在光滑的水平面上,现将F1=2N的水平恒力作用于物体上,经t0时间后,物体的速度大小为v,此时改施一个与F1方向相反的恒力F2作用,又经过3t0时间后,物体回到了出发…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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