Question

【题目】质量m=0.2kg的物体在光滑水平面上运动，其在互相垂直的x、y两个方向的分速度vx和vy和随时间变化的图象如图所示，求：

（1）物体初速度的大小和方向

（2）物体所受合力的大小和方向

（3）物体前4s位移的大小和方向（结果可用三角函数表示）

Answer 1

【答案】（1），方向与x之间的夹角为45°；（2）F=0.2N，方向沿x轴负方向；（3）m，方向与x之间的夹角为arcsin。

【解析】

（1）由题目图象可知：在x方向做以初速度4m/s，加速度：a===1m/s2，

匀减速直线运动；y方向物体做匀速直线运动，速度4m/s。

所以物体的初速度：v=m/s与x之间的夹角的正弦值：sinθ=则：θ=45°

（2）物体受到的合外力：F=ma=0.2×1=0.2N方向沿x负方向

（3）当t=4s时，在x方向物体的位移为：sx=vxt==8m；

y方向物体的位移为：sy=vyt=4×4=16m；

t=4s时物体的位移：s=m；

与x之间的夹角的正弦值：sinβ=则：β=arcsin