Question

光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體從靜止開始受水平力而運(yùn)動(dòng)，在前5s內(nèi)受到一個(gè)正東方向、大小為1N的水平恒力作用，第5s末該力撤去，改為受一個(gè)正北方向、大小為0.5N的水平恒力，作用10s時(shí)間，問：
（1）該物體在前5s和后10s各做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）第15s末的速度大小及方向各是什么？

Answer 1

（1）根據(jù)題意可知：前5s物體受到恒力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后10s物體的合力方向與速度方向垂直，故做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．
（2）a₁=

F1

m

=2m/s²，
   V₁=a₁t₁=10m/s  （向東）  
  此后物體做曲線運(yùn)動(dòng)，可把此運(yùn)動(dòng)分解到正北和正東方向研究，正東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，正北做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，
   正北方向有：a₂=

F2

m

=1m/s²
    v₂=a₂t₂=10m/s   （向北）  
 所以  v=

v12+v22

 =10

2

m/s
sinθ=

v1

v

=

2

2

θ=45°
所以速度方向?yàn)闁|偏北45°
答：（1）該物體在前5s做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后10s做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；
（2）第15s末的速度大小為10

2

m/s，方向?yàn)闁|偏北45°．