Question

质量为1kg的物体以4m/s的速度沿x轴正方向运动，受到一个方向与x轴垂直、大小等于1N的恒力作用，运动了3s，在这3s内（　　）

A．物体做匀速圆周运动

B．3s内物体的位移大小是16.5m

C．3s末物体的速度大小是7m/s

D．3s末物体的速度大小是5m/s

Answer 1

分析：将物体的运动分解为沿x轴正方向和垂直于x轴方向，在沿x轴正方向上做匀速直线运动，在垂直于x轴方向上做匀加速直线运动，根据运动的合成，判断合运动的轨迹，以及分别求出分运动的位移和速度，根据平行四边形定则，求出合速度、合位移．

解答：解：A、在沿x轴正方向上做匀速直线运动，在垂直于x轴方向上做匀加速直线运动，根据运动的合成，合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，且加速度恒定，做匀变速曲线运动．故A错误．
    B、3s内在x轴方向上的位移x=v_xt=4×3m=12m，在y轴方向上的位移y=

1

2

at2=

1

2

×

1

1

×9m=4.5m，合位移s=

122+4．52

m≠16.25m．故B错误．
    C、3s末在x轴方向上的速度v_x=4m/s，在y轴方向上的速度v_y=at=1×3m/s=3m/s，所以合速度v=

vx2+vy2

=5m/s．故D正确．
故选D．

点评：解决本题的关键将物体的运动分解为沿x轴正方向和垂直于x轴方向，在沿x轴正方向上做匀速直线运动，在垂直于x轴方向上做匀加速直线运动．会运用平行四边形定则对速度、位移进行合成．