如圖*所示，光滑水平面上的O處有一質量為m＝2kg物體．物體同時受到兩個水平力的作用，F1＝4N，方向向右，F...

問題詳情：

如圖*所示，光滑水平面上的O處有一質量為m＝2 kg物體．物體同時受到兩個水平力的作用，F1＝4 N，方向向右，F2的方向向左，大小如圖乙所示，s為物體相對O的位移．物體從靜止開始運動，問：

(1) 當位移為s＝0.5 m時物體的加速度多大？

(2) 物體在s＝0到s＝2 m內什麼位置物體的速度最大？最大速度為多少？

【回答】

解析(1)由題圖乙可知F2與s的函數關係式為：

       F2＝(2＋2s) N

   當s＝0.5 m時，F2＝(2＋2×0.5) N＝3 N                               (2分)

      F1－F2＝ma                                        (1分)

     a＝＝ m/s2＝0.5 m/s2                                                                        (2分)

     (2)物體所受的合力為F合＝F1－F2＝[4－(2＋2s)] N＝(2－2s) N               (1分)

作出F合－s圖象如圖所示， 從圖中可以看出

 當物體的合外力為零時 s＝1 m時，

 加速度為零，此時速度最大．          (2分)

  從s＝0至s＝1 m合力所做的功為

    W合＝F合s＝×2×1 J＝1 J        (2分)

   根據動能定理，有

   Ek＝W合＝mv2＝1 J                                                             (1分)

  所以物體的最大速度為

  v＝ ＝ m/s＝1 m/s                          (1分)

知識點：專題四 功和能

題型：計算題