Question

9．质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t²．则物体所受合外力大小为40N，第4s末的速度是16m/s，如果在4s末撤去拉力F，物体再经10s停止运动，则F=56N．

Answer 1

分析 根据匀变速直线运动的位移时间公式得出物体的加速度，结合牛顿第二定律求出合外力的大小，根据速度时间公式求出4s末的速度．根据速度时间公式求出匀减速运动的加速度，结合牛顿第二定律求出阻力的大小，从而得出拉力的大小．

解答 解：根据s=$\frac{1}{2}a{t}^{2}=2{t}^{2}$得，加速度a=4m/s²，根据牛顿第二定律得，合外力F_合=ma=10×4N=40N．
第4s末的速度v=at=4×4m/s=16m/s．
物体做匀减速运动的加速度大小$a′=\frac{v}{t′}=\frac{16}{10}m/{s}^{2}=1.6m/{s}^{2}$，
根据牛顿第二定律得，阻力的大小f=ma′=10×1.6N=16N，
根据F-f=ma得，F=f+ma=16+10×4N=56N．
故答案为：40，16，56

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．