问题 问答题

如图,一质点质量为0.2kg做匀变速直线运动.在通过a点时,速度大小va=4m/s,方向向右,经过t=1s后,该质点在b点,速度大小vb=10m/s.求:

(1)在这一秒内质点运动的加速度

(2)质点受到的合外力的大小;

(3)在这一秒内质点的速率最小时,距离a点的距离.

答案

(1)质点先减速后反向加速,整个过程是匀变速直线运动,故加速度定义,得到

a=

△v
△t
=
(-10m/s)-(4m/s)
1s
=-14m/s2

(2)根据牛顿第二定律,有

F=ma=0.2kg×(-14m/s2)=-2.8N

(3)在这一秒内质点的速率最小为零,根据速度位移公式,有

02-

v2a
=2ax

解得

x=

-16
2×(-14)
=
4
7
m

答:(1)在这一秒内质点运动的加速度为-14m/s2

(2)质点受到的合外力的大小为2.8N;

(3)在这一秒内质点的速率最小时,距离a点的距离为

4
7
m.

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