Question

质量为2kg的物体在光滑的水平面上，在沿水平方向的外力作用下以2m/s的初速度，0.5m/s²的加速度做匀加速直线运动．求：
（1）第3s末物体的速度     
（2）物体3s内的位移
（3）第4s内物体的平均速度   
（4）在水平方向上对物体施加的外力大小．

Answer

（1）物体做匀加速直线运动，根据速度公式v=v+at求速度；
（2）根据位移公式S=vt+求位移；
（3）由位移公式求出4s内位移，即可得到第4s内的位移，再由平均速度公式=求解．
（4）根据牛顿第二定律求解外力大小．

【解析】
（1）物体第3s末的速度
v3=v+at3=（2+0.5×3）m/s=3.5m/s
（2）物体3s内的位移
S3=vt3+at32=（2×3+0.5×32）m=8.25m
（3）物体4s内的位移
S3=vt4+at42=（2×4+0.5×42）m=12m
第4s内的位移△S=S4-S3=12m-8.25m=3.75m
第4s内的平均速度==3.75m/s
（4）根据牛顿第二定律得F=ma=2×0.5N=1N
答：
（1）第3s末物体的速度为3.5m/s．
（2）物体3s内的位移是8.25m．
（3）第4s内物体的平均速度是3.75m/s．
（4）在水平方向上对物体施加的外力大小是1N．