Question

5．一個質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平地面上，某時刻受到一個豎直向上、大小F=25N的拉力作用，向上做勻加速直線運(yùn)動，如圖所示．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s²．求：
（1）物體所受的合力；
（2）物體運(yùn)動的加速度大��；
（3）物體上升t=4s時間內(nèi)的位移大小．

Answer 1

分析 （1）先求出物體的重力，根據(jù)力的合成即可求出物體所受的合力；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出物體運(yùn)動的加速度大��；
（3）根據(jù)位移時間公式求出物體上升的位移大小．

解答 解：（1）物體的重力：
G=mg=10m/s²×2kg=20N，
根據(jù)力的合成可得，物體所受的合力：
F_合=F-G=25N-20N=5N，方向豎直向上．
（2）由牛頓第二定律得，物體運(yùn)動的加速度大�。�
a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=$\frac{5}{2}$m/s²=2.5m/s²．
（3）由位移時間公式得，物體上升的位移大小：
x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×2.5×4²m=20m．
答：（1）物體所受的合力為5N，方向豎直向上；
（2）物體運(yùn)動的加速度大小為2.5m/s²；
（3）物體上升t=4s時間內(nèi)的位移大小為20m．

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，屬于基礎(chǔ)性題目，比較簡單．