Question

一個質(zhì)點放在光滑水平面上，在水平恒力F作用下由靜止開始運動，當速度達到v時，立即換成一個方向相反、大小為3F的恒力作用，經(jīng)過一段時間后，質(zhì)點回到出發(fā)點，求質(zhì)點回到出發(fā)點時的速度．

Answer 1

答案：-2v
解析：

質(zhì)點在力F作用下先做勻加速直線運動，當恒力改為3F且方向相反時，質(zhì)點的運動并非立即反向，而是先做勻減速運動，然后再反向做勻加速運動．本題可以根據(jù)牛頓運動定律求解，也可以用動能定理進行求解．為了便于比較，本題用兩種方法分別加以求解． 解法一：以恒力F的方向作為正方向，設(shè)質(zhì)點在恒力F作用下發(fā)生的位移為s，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有： ， 當恒力改為3F且方向相反時有 ， 聯(lián)立以上各式可解得，根據(jù)題意應(yīng)取． 解法二：根據(jù)動能定理，可列出下列兩個式子 聯(lián)立上述兩式可得：，根據(jù)題意應(yīng)取