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+

1
2
at2得:

t0时间内物体的位移:x=

1
2
a1t02-------(1)

由速度公式可得:v=a1t0;------(2)

后3t0时间内的位移:-x=v(3t0)+

1
2
a2(3t02-----(3)

联立(1)、(2)、(3)式可得:

1
2
a1t02=-(3a1t02+
9
2
a2t02);

解得:

a1
a2
=-
9
7
------(4);负号说明a2与正方向相反;

则由F=ma可得:

F1
F2
=
a1
a2
=
9
7
  而F1=2N代入得:

F2=

14
9
N,方向与正方向相反;

回到初发点的速度v2=v+a23t0-----(5)

则联立(2)、(4)、(5)可得:

v2=-

4
3
a1t0=-
4
3
v; 负号说明物体运动速度反向;

故答案为:

14
9
4
3
v.

选择题
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