Question

（12分）风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v₀=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F₁=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F₂=0.10N（图中未画出）．试求：

（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小；
（2）风力F₂作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同；

Answer 1

（1）1.1m      （2）4.0s

解析试题分析：（1）设在0~ 2.0s内小球运动的加速度为a₁，则  （2分）
2.0s末小球在y方向的速度        （1分）
代入数据解得 m/s       （1分）
沿x轴方向运动的位移      （1分）
沿y轴方向运动的位移         （1分）
2.0s内运动的位移       （1分）
代入数据解得       （1分）
（2）设2.0s后小球运动的加速度为a₂，F₂的作用时间为t₂时小球的速度变为与初速度相同．则
       （2分）
      （1分）
代入数据解得       （1分）
考点：本题考查牛顿第二定律、平抛运动。