Question

18．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量m=5kg的物體放在光滑水平面上．對(duì)物體施加一個(gè)F=5N的水平拉力，使物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=4s，求：
（1）物體的加速度大小a；
（2）物體在這段時(shí)間內(nèi)通過的距離x；
（3）拉力F所做的功是多少．

Answer 1

分析 （1）分析物體的受力，由牛頓第二定律可得物體加速度．
（2）由勻變速位移時(shí)間關(guān)系可得4s內(nèi)的位移．
（3）由功的公式W=FL即可求得拉力的功．

解答 解：（1）根據(jù)牛頓第二定律：
F=ma，
可得物體加速度的大小：
a=$\frac{F}{m}$=$\frac{5}{5}$=1 m/s²．
（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：x=$\frac{1}{2}$at²，
可得物體在4s內(nèi)通過的距離：
x=$\frac{1}{2}×1×{4}^{2}$=8m．
（3）拉力的功為：
W=Fx=5×8=40J；
答：（1）物體的加速度大小1m/s²；
（2）物體開始運(yùn)動(dòng)后4s內(nèi)通過的距離8m．
（3）拉力F所做的功是40J．

點(diǎn)評(píng) 該題為簡(jiǎn)單的牛頓定律應(yīng)用及功的計(jì)算，由受力確定運(yùn)動(dòng)的連接量加速度是解決此類問題的關(guān)鍵；簡(jiǎn)單或難題都是一個(gè)原理．