Question

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后风力变为F2（大小求知），方向为y轴负方向，又经过2.0s小球回到x轴。求

（1）2.0s末小球在y方向的速度；

（2）风力F2作用多长时间后，小球的速度变为与初速度相同；

（3）小球回到x轴上时的动能。

 

Answer 1

（1）0.8m/s （2） （3）0.68J

【解析】

试题分析：（1）小球在y轴方向的加速度为，2s末速度大小为

(2分)

(2分)

(2)在作用下，经过2s，小球沿y轴运动的距离为y

则 (2分)

在作用下，小球加速度为，经过2s小球回到x轴。

(3分)

解得：

在作用下，经过时间t小球在y轴方向速度为零时，小球速度与初速度相同

(3分)

解得： (2分)

（3）当小球回到x轴上时，沿y轴的速度为

(2分)

小球动能为： (2分)

考点：本题考查牛顿第二定律、运动学关系和动能关系。