问题补充:
在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面建立直角坐标系Oxy.现对小球施加一沿x轴正方向大小为2.0N的恒力F1,使小球从静止开始运动,经过1.0s撤去F1,立即加恒力F2,F2方向沿y轴的正方向,大小为2.0N,再经过1.0s撤去F2,立即加恒力F3使小球再经过2.0s速度恰好为零.
求:
(1)2.0秒末小球的速度大小和方向
(2)F3的大小和方向
(3)小球在4.0s内的位移大小.
答案:
解:(1)第1s内,小球沿x轴正方向做匀加速直线运动,加速度大小为a1==2m/s2,第1s末速度为v1=a1t1=2m/s,
第2s内,小球沿y轴正方向做匀加速直线运动,加速度大小威a2==2m/s2速度为v2=a2t2=2m/s,
小球的合速度v==2m/s?? 方向在第一象限与x轴成45°角
(2)第3s内的加速度a3==,根据牛顿第二定律:F3=ma3=N,方向在第三象限与x轴成45°角
(3)第1s内水平方向的分位移:x1==1m,竖直方向位移:y1=0
第2s内水平方向位移:x2=v2t2=2m,竖直方向位移:y2==1m
第3s内水平方向位移=2m,竖直方向位移:=2m
水平方向总位移:x=x1+x2+x3=5m
竖直方向总位移:y=y1+y2+y3=3m
总位移X==m
答:(1)2.0秒末小球的速度大小为2m/s方向在第一象限与x轴成45°角.
(2)F3的大小为N和方向在第三象限与x轴成45°角.
(3)小球在4.0s内的位移大小为m.
解析分析:(1)小球做匀加速直线运动根据牛顿第二定律和运动学公式求解
(2)小球做类平抛运动,要分解到x轴和y轴方向上分别求解
(3)根据运动学公式分别求出x轴和y轴的位移,最后求出合位移
点评:本题考查牛顿第二定律和运动学公式,物体做曲线运动时要化曲为直,分解到x轴和y轴两个方向分别求解是难点
在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球 静止在O点 以O点为原点 在该水平面建立直角坐标系Oxy.现对小球施加一沿x轴正方向大小为2.0N的恒力F1 使小球从静止