初状态 x0=0,v0=0,加速度为a=F/m=5/5=1
末状态 x0=3,a=F/m=(5+5×3)/5=4 末速度设为vt,合外力做功设为W,则有
W=1/2*m*vt^2=2.5vt^2 (*)
这道题的难点在于合外力是变力,不能直接应用做功公式W=FS.需要用到图象法,画出横轴为X纵轴为F的F-S图像,会得到F=5+5X是一条线段,而合外力做的功就是这条线段和横轴构成的直角梯形的面积.梯形的上底为5,下底为20,高为3,由梯形面积公式可得 W=(5+20)*3/2=75/2=37.5.
将W的值代入(*)式可得物体的末速度vt.