Question

质量为m=10kg的物体，在恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动．0～2.0s内F与运动方向相反，2.0～

质量为m=10kg的物体，在恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动．0～2.0s内F与运动方向相反，2.0～4.0s内F与运动方向相同，物体的速度-时间图象如图所示．（取g=10m/s2）求：（1）水平外力F的大小（2）水平外力F在4s内对物体所做的功．

Answer 1

（1）设0～2.0s内物体的加速度大小为a₁，2～4s内物体的加速度大小为a₂，
由 a＝

△v

t

得         
a₁=5m/s²，a₂=1m/s²  
由牛顿第二定律得：
F+f=ma₁
F-f=ma₂
解得：F=30N   
（2）由图象得：物体在前4s内的位移为：s＝

1

2

a1t12?

1

2

a2t22=8m         
故水平外力F在4s内所做的功为：W=-Fs=-240J          
答：（1）水平外力F的大小为30N
（2）水平外力F在4s内对物体所做的功为-240J．