一物体受到竖直向上拉力F的作用，如图所示，当拉力F1=42N时，物体向上的加速度a1=4.0m/s2，不计空气阻力，g取
一物体受到竖直向上拉力F的作用，如图所示，当拉力F1=42N时，物体向上的加速度a1=4.0m/s2，不计空气阻力，g取10m/s2．
求：（1）物体的质量m多大．
（2）物体由静止开始向上运动2s内的位移和2s末的速度分别为多少．
（3）若2s末撤去拉力F，物体经多长时间落回出发点．
求：（1）物体的质量m多大．
（2）物体由静止开始向上运动2s内的位移和2s末的速度分别为多少．
（3）若2s末撤去拉力F，物体经多长时间落回出发点．
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解题思路：（1）已知拉力与加速度，根据牛顿第二定律列出等式求出物体的质量m．
（2）利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移．
（3）由匀变速运动的位移公式可以求出运动时间．
（2）利用运动学的有关公式求出要求的速度和位移．
（3）由匀变速运动的位移公式可以求出运动时间．
（1）物体受重力和竖直向上拉力，由牛顿第二定律：
F1-mg=ma1，
代入数据解得：m=3kg；
（2）运用匀变速直线运动规律得：
位移：x=[1/2]at2=[1/2]×4×22=8m，
速度：v=a1t=4×2=8m/s；
（3）撤去拉力后，物体做匀减速运动，以向上为正方向，由位移公式得：
x=vt-[1/2]gt2，
即：-8=8t-[1/2]×10×t2，
解得：t≈2.3s；
答：（1）物体的质量m为3kg，
（2）物体由静止开始向上运动2s内的位移和2s末的速度分别为8m和8m/s．
（3）若2s末撤去拉力F，物体经2.3落回出发点．
点评：
本题考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．
考点点评： 加速度始终是联系运动和力的桥梁．求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键．
1年前
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