Question

18．如图所示，一个质量m=5kg的物体放在光滑水平面上．对物体施加一个F=5N的水平拉力，使物体由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t=4s，求：
（1）物体的加速度大小a；
（2）物体在这段时间内通过的距离x；
（3）拉力F所做的功是多少．

Answer 1

分析 （1）分析物体的受力，由牛顿第二定律可得物体加速度．
（2）由匀变速位移时间关系可得4s内的位移．
（3）由功的公式W=FL即可求得拉力的功．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律：
F=ma，
可得物体加速度的大小：
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{5}{5}$=1 m/s²．
（2）根据运动学公式：x=$\frac{1}{2}$at²，
可得物体在4s内通过的距离：
x=$\frac{1}{2}×1×{4}^{2}$=8m．
（3）拉力的功为：
W=Fx=5×8=40J；
答：（1）物体的加速度大小1m/s²；
（2）物体开始运动后4s内通过的距离8m．
（3）拉力F所做的功是40J．

点评 该题为简单的牛顿定律应用及功的计算，由受力确定运动的连接量加速度是解决此类问题的关键；简单或难题都是一个原理．