Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m＝2．0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．05，已知物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，g＝10m/s2．根據(jù)以上條件，求：

（1）t＝10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)；

（2）t＝10s時(shí)刻物體的速度和加速度的大小和方向；

（3）t＝10s時(shí)刻水平外力的大小．

Answer 1

【答案】（1）（30m，20m）；（2）5m/s；0．4m/s2，沿y軸正向；（3）1．7N

【解析】

試題分析：（1）t=10s時(shí)，物體在x軸方向運(yùn)動(dòng)位移：x=3t=3×10m=30m，

物體在y軸方向運(yùn)動(dòng)位移：y=0．2t2=0．2×102m=20m，

故這時(shí)物體的位置坐標(biāo)為（30m，20m）．

（2）t=10s時(shí)，x軸方向的速度：vx=3m/s，

y軸方向的速度為：vy=at=0．4×10m/s=4m/s，

故物體的合速度為：．

（3）物體的加速度大小為：a=0．4m/s2

物體所受的摩擦力：Ff=μmg=0．05×2×10N=1．0N，方向與合速度方向相反，設(shè)與x軸方向的夾角為θ．

則x軸方向的力：，

y軸方向的力：Fy-Ffy=ma，解出，

故水平外力的大小：．