Question

一个质点放在光滑水平面上，在水平恒力F作用下由静止开始运动，当速度达到v时，立即换成一个方向相反、大小为3F的恒力作用，经过一段时间后，质点回到出发点，求质点回到出发点时的速度．

Answer 1

答案：－2v
解析：

质点在力F作用下先做匀加速直线运动，当恒力改为3F且方向相反时，质点的运动并非立即反向，而是先做匀减速运动，然后再反向做匀加速运动．本题可以根据牛顿运动定律求解，也可以用动能定理进行求解．为了便于比较，本题用两种方法分别加以求解． 解法一：以恒力F的方向作为正方向，设质点在恒力F作用下发生的位移为s，根据运动学规律有： ， 当恒力改为3F且方向相反时有 ， 联立以上各式可解得，根据题意应取． 解法二：根据动能定理，可列出下列两个式子 联立上述两式可得：，根据题意应取