问题
填空题
一物体静止在光滑的水平面上,现将F1=2N的水平恒力作用于物体上,经t0时间后,物体的速度大小为v,此时改施一个与F1方向相反的恒力F2作用,又经过3t0时间后,物体回到了出发时的位置,则F2的大小为______N,回到出发点时的速度大小为______.
答案
设开始时的力的方向正,加速度为a1,后3t0中的加速度为a2;
由x=v0t+
at2得:1 2
t0时间内物体的位移:x=
a1t02-------(1)1 2
由速度公式可得:v=a1t0;------(2)
后3t0时间内的位移:-x=v(3t0)+
a2(3t0)2-----(3)1 2
联立(1)、(2)、(3)式可得:
a1t02=-(3a1t02+1 2
a2t02);9 2
解得:
=-a1 a2
------(4);负号说明a2与正方向相反;9 7
则由F=ma可得:
=F1 F2
=a1 a2
而F1=2N代入得:9 7
F2=
N,方向与正方向相反;14 9
回到初发点的速度v2=v+a23t0-----(5)
则联立(2)、(4)、(5)可得:
v2=-
a1t0=-4 3
v; 负号说明物体运动速度反向;4 3
故答案为:
,14 9
v.4 3