Question

10．一个物体放在光滑的水平面上，处于静止状态，从某一时刻t=0起，受到如图所示的力F的作用，设力F的正方向为向北，物体的质量为m=10kg，物体在5s末的位移是4.6m；速度是1.2m/s，方向向北，物体在10s末的位移是7.2m；速度是0.8m/s，方向向北．

Answer 1

分析 分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律分析物体的运动情况，结合运动学公式求解物体的速度和位移．

解答 解：物体放在光滑的水平面上，物体所受的合外力等于拉力，由牛顿第二定律可知，物体的加速度大小为：
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{4}{10}$=0.4m/s²，
物体在4s末的速度：v₄=at₄=0.4×4=1.6m/s，方向：向北，
在5s末的速度：v₅=v₄-at=1.6-0.4×1=1.2m/s，方向：向北，
5s末物体的位移：s=$\frac{{v}_{4}{t}_{4}}{2}$+$\frac{（{v}_{4}+{v}_{5}）t}{2}$=$\frac{1.6×4}{2}$+$\frac{（1.6+1.2）×1}{2}$=4.6m；
物体在0-4ss内做匀加速直线运动，在4-8s内做匀减速直线运动，在8s末速度为零，
10s末的速度：v=at′=0.4×2=0.8m/s，方向向北，
10s内的位移：s′=2$\frac{{v}_{4}{t}_{4}}{2}$+$\frac{1}{2}$at′²=2×$\frac{1.6×4}{2}$+$\frac{1}{2}$×0.4×2²=7.2m；
故答案为：4.6m；1.2m/s；向北；7.2m；0.8m/s；向北．

点评 本题考查根据牛顿第二定律分析物体的受力情况和运动情况的能力，也可以做出速度时间图象，通过速度图象能直观反映物体的运动情况．