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5.一个质量m=2kg的物体静止在水平地面上,某时刻受到一个竖直向上、大小F=25N的拉力作用,向上做匀加速直线运动,如图所示.不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)物体所受的合力;
(2)物体运动的加速度大小;
(3)物体上升t=4s时间内的位移大小.

分析 (1)先求出物体的重力,根据力的合成即可求出物体所受的合力;
(2)根据牛顿第二定律求出物体运动的加速度大小;
(3)根据位移时间公式求出物体上升的位移大小.

解答 解:(1)物体的重力:
G=mg=10m/s2×2kg=20N,
根据力的合成可得,物体所受的合力:
F=F-G=25N-20N=5N,方向竖直向上.
(2)由牛顿第二定律得,物体运动的加速度大小:
a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=$\frac{5}{2}$m/s2=2.5m/s2
(3)由位移时间公式得,物体上升的位移大小:
x=$\frac{1}{2}$at2=$\frac{1}{2}$×2.5×42m=20m.
答:(1)物体所受的合力为5N,方向竖直向上;
(2)物体运动的加速度大小为2.5m/s2
(3)物体上升t=4s时间内的位移大小为20m.

点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,属于基础性题目,比较简单.

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