Question

17．在光滑的水平地面上有一小車，質(zhì)量為0.5kg，在不變的水平拉力作用下，小車從靜止開始運(yùn)動(dòng)，前4s內(nèi)通過的路程為1.6m．
問：（1）小車受到的拉力是多大？
（2）如果在6s末把作用力取消，那么在9s末小車的速度是多大？在9s內(nèi)小車通過的路程是多長(zhǎng)？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系求得小車的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求得小車受到的拉力；
（2）作用力取消小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別求得加速和勻速運(yùn)動(dòng)的位移即可求9s內(nèi)小車通過的路程．

解答 解：（1）小車在拉力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系有：$x=\frac{1}{2}a{t}^{2}$得小車的加速度為：
a=$\frac{2x}{{t}^{2}}=\frac{2×1.6}{{4}^{2}}m/{s}^{2}=0.2m/{s}^{2}$
根據(jù)牛頓第二定律可得，小車受到的拉力為：F=ma=0.5×0.2N=0.1N
（2）作用力取消，小車在光滑的水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度為：v=at=0.2×6m/s=1.2m/s
則小車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為：${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×0.2×{6}^{2}m=3.6m$
小車勻速運(yùn)動(dòng)的位移速度：x₂=vt=1.2×3m=3.6m
所以小車前9s內(nèi)通過的路程等于位移的大小，即：s=x₁+x₂=3.6+3.6m=7.2m
答：（1）小車受到的拉力大小是0.1N；
（2）如果在6s末把作用力取消，那么在9s末小車的速度是1.2m/s，9s內(nèi)小車通過的路程是7.2m．

點(diǎn)評(píng) 加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁，解決問題的關(guān)鍵是求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度，注意在水平面上撤去拉力作用后小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)．