Question

4．质量为2kg的质点在x-y平面上运动，x方向的v-t和y方向的s-t关系分别如图所示，则质点（　　）

• A． 初速度为4m/s
• B． 所受合外力为6N
• C． 初速度的方向与合外力的方向垂直
• D． 做匀变速曲线运动

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、x轴方向初速度为v_x=4m/s，y轴方向初速度v_y=-3m/s，质点的初速度v₀=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=5m/s．故A错误．
    B、x轴方向的加速度a=$\frac{8-4}{2}$=2m/s²，质点的合力F_合=ma=4N．故B错误．
    C、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．故C错误．
    D、x轴方向的合力恒定不变，y轴做匀速直线运动，合力为零，则质点的合力恒定不变，做匀变速曲线运动．故D正确．
故选：D．

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，关键是先分析x、y两个方向的分运动的情况，然后再合成合运动的情况，中等难度．