Question

一个质量为4千克、初速度为2米/秒的物体，从t=0的时刻受到力F的作用，力F跟时间的关系如图所示，若开始的时刻力F的方向跟物体初速度的方向一致，那么物体在2秒末、5秒末的速度分别是    ，    米/秒．

Answer 1

【答案】分析：物体在0-2s内在F作用下做匀加速直线运动，2-4s末做匀减速直线运动，4-5s做匀加速直线运动，根据给出的作用力分别求出加速度，根据匀变速直线运动的速度时间关系分段求速度．
解答：解：已知物体质量为m=4kg，初速度v=2m/s
物体在0-2s内受到与运动方向相同的作用力F₁=4N，根据牛顿第二定律可得物体产生加速度a₁=1m/s，则2s末物体的速度v₂=v+at=4m/s
物体在2-4s内受到与运动方向相反的作用力F₂=3N，根据牛顿第二定律可得物体产生的加速度a₂=，方向与速度方向相反，则4s末物体的速度v₄=v₂-a₂t₂=
物体在4-5s内受到与运动方向相同的作用力F₃=2N，根据牛顿第二定律可得物体产生的加速度，方向与速度方向相同，则5s末物体的速度v₅=v₄+a₃t₃=3m/s．
故答案为：4m/s，3
点评：根据图象分析物体的受力，根据牛顿第二定律由物体的受力确定物体运动的加速度，根据加速度求解物体的运动情况这是解决动力学问题的基本思路之一．