Question

一質量為m=3kg的小球靜止在水平地面上，給小球加一豎直向上的恒力F使小球從地面向上做勻加速直線運動，經過時間1s后撤掉力F，再經過時間1s后小球剛好落回地面，取g=10m/s²，則所加的恒力F=______N，小球落回地面時的速度為______m/s．

Answer 1

力F作用時，根據牛頓第二定律得：
a=

F-mg

m

=

F-30

3

，
v=at=

F-30

3

×1=

F-30

3

，
勻加速運動的位移x1=

1

2

×

F-30

3

×1=

F-30

6

撤去外力F后，小球做豎直上拋運動，
則有：x2=vt′-

1

2

gt′2=-x₁
即

F-30

3

×1-

1

2

×10×1=-

F-30

6

解得：F=40N，
小球落回地面時的速度v′=v-gt′=

40-30

3

-10×1=-

20

3

m/s．
落地時速度大小為

20

3

，方向向下．
故答案為：40，

20

3

．