Question

12．质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动，x方向与y方向互相垂直．在x方向的速度图象和在y方向的位移图象如图所示，下列说法中正确的是（　　）

• A． 质点在t=0时的速度方向与合外力方向垂直
• B． 质点所受合外力为3 N
• C． 质点在t=0时的速度为5 m/s
• D． 质点在t=2 s时的速度为6 m/s

Answer 1

分析 根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动．根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度．质点的合力一定，做匀变速运动．y轴的合力为零．根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力．合力沿x轴方向，而初速度方向既不在x轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方向不垂直．

解答 解：A、合力沿x轴方向，初速度方向在x轴与y轴负半轴夹角之间，故合力与初速度方向不垂直，故A错误；
B、x轴方向的加速度a=1.5m/s²，质点的合力F_合=ma=3N，故B正确．
C、，x轴方向初速度为v_x=3m/s，y轴方向初速度v_y=-4m/s，质点的初速度v₀=$\sqrt{{v}_{x}^{2}{+v}_{y}^{2}}$=5m/s．故C正确；
D、2s末质点速度大小为v=$\sqrt{{6}^{2}{+4}^{2}}m/s$＞6m/s，故D错误；
故选：BC

点评 本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力，类似平抛运动．中等难度．