Question

3．一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的v-t图象和在y轴方向上的位移-时间图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　）

• A． 前2 s内物体做匀变速直线运动
• B． 物体的初速度为8 m/s
• C． 2 s末物体的速度大小为8 m/s
• D． 前2 s内物体所受的合外力为8N

Answer 1

分析 由v-t图象可知物体的速度变化；由x-t图象可知y方向上的位移的变化；由运动的合成和分解可知物体的运动状态，由牛顿第二定律可求得物体的合外力．

解答 解：A、由v-t图可知，物体在x方向上初速度为8m/s，而在y方向上，物体做速度为4m/s的匀速运动，故在前2s内物体做匀变速的曲线运动，故A错误；
B、由y轴方向上的位移-时间图象，可知，其方向的速度大小v_y=$\frac{8}{2}$m/s=4m/s，物体的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为v_合=$\sqrt{{8}^{2}+{4}^{2}}$m/s=4$\sqrt{5}$m/s； 故B错误；
C、2s末的物体的速度只有竖直分速度，故速度为4m/s，故C错误；
D、前2s内物体的加速度为4m/s²，故由牛顿第二定律可知，其合力F=ma=8N，故D正确；
故选：D．

点评 图象是物理学中重要的解题方法之一，一定要熟练掌握公式的意义及应用，同时掌握运动的合成与分解内容，及矢量合成法则．