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題目:一個質(zhì)量為5kg的物體在水平地面上以初速度3m/s做勻速直線運(yùn)動,受到一個水平方向的恒定拉力F=10N的作用,物體運(yùn)動了5s后撤去拉力,求物體運(yùn)動的總路程和總位移。
分析:物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用。其中摩擦力為f = F = 10N。當(dāng)物體受到拉力作用后,物體做勻加速直線運(yùn)動,加速度為a = F/m = 2m/s^2。當(dāng)物體運(yùn)動了5s后,撤去拉力,物體做勻減速運(yùn)動,加速度大小也為2m/s^2。
解:物體在拉力作用下的位移為x1 = vt = 3 × 5m = 15m
物體在撤去拉力后的位移為x2 = vt - at^2/2 = 3 × 5 - 2 × 5^2/2m = 5m
所以物體運(yùn)動的總路程為s = x1 + x2 = 20m
物體的總位移為x = x1 - x2 = 15 - 5m = 10m
答案:物體運(yùn)動的總路程為20m,總位移為10m。