Question

一做直線運動的物體其合外力與物體運動位移的對應關系如圖所示，已知物體質量m=1kg，求當物體從靜止開始發生30m位移時物體的速度．

Answer 1

分析：由圖象分別可求得物體在0～20m、20m～30m內的加速度，物體在此兩段內均做加速運動，根據位移速度公式可求解．

解答：解：由圖可知，在0～20m，合外力為F₁，根據牛頓第二定律，可得該段位移內加速度：a1=

F1

m

=

8

1

=8m/s²
設物體運動位移為20m時的速度為v₁
由速度位移公式：s1=

v 2 1

2a1

代入s₁=20m，a₁=8m/s²，解得：v₁=8

5

m/s
在20m～30m，合外力為F₂=4N，故該段位移內加速度為：a2=

F2

m

=

4

1

=4m/s2
設位移為位移時物體的速度為v₂
由速度位移公式：s2=

v 2 2 - v 2 1

2a2

解得：v₂=20m/s
答：當物體從靜止開始發生位移位移時物體的速度20m/s

點評：本題考查牛頓第二定律和勻變速直線運動速度位移公式，難度不大，注意分段分析．