解:
(1)當(dāng)施加水平外力F
1=40N時,物體開始做勻加速運(yùn)動,其加速度為
a
1=
=
物體在前2秒的位移為s
1=
=
物體在第2s末的速度為v
1=a
1t
1=2×2m/s=4m/s
(2)當(dāng)施加反向的外力F
2=20N時,物體開始做勻減速運(yùn)動,其加速度大小為
a
2=
=
m/s
2=4m/s
2所以物體勻減速運(yùn)動的時間t
2=
=1s
故物體在4s內(nèi)的位移為s=s
1+s
2=s
1=4m+
=6m
物體在第4s末的速度為零.
答:
(1)物體在2s內(nèi)的位移是4m,第2s末的速度是4m/s.
(2)物體在4s內(nèi)的位移是6m,第4s末的速度為零.
分析:分析物體的受力情況和運(yùn)動情況:當(dāng)F=40N時,物體從靜止開始做勻加速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由位移公式求出前2s內(nèi)的位移和2s末物體的速度.當(dāng)F=-20N時,物體沿原方向做勻減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由速度公式求出物體做勻減速運(yùn)動的時間.當(dāng)物體速度減到零后,由于拉力等于最大靜摩擦力,物體將保持靜止?fàn)顟B(tài)不動.根據(jù)速度位移關(guān)系公式求出后2s內(nèi)物體的位移,再求總位移.
點評:本題關(guān)鍵是分析物體的受力情況和運(yùn)動情況.物體的速度減為零,根據(jù)拉力與最大靜摩擦力的關(guān)系,判斷物體能否被拉動.