Question

【題目】如圖所示，質量m＝2．0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，物體和水平面間的動摩擦因數μ＝0．05，已知物體運動過程中的坐標與時間的關系為，g＝10m/s2．根據以上條件，求：

（1）t＝10s時刻物體的位置坐標；

（2）t＝10s時刻物體的速度和加速度的大小和方向；

（3）t＝10s時刻水平外力的大小．

Answer 1

【答案】（1）（30m，20m）；（2）5m/s；0．4m/s2，沿y軸正向；（3）1．7N

【解析】

試題分析：（1）t=10s時，物體在x軸方向運動位移：x=3t=3×10m=30m，

物體在y軸方向運動位移：y=0．2t2=0．2×102m=20m，

故這時物體的位置坐標為（30m，20m）．

（2）t=10s時，x軸方向的速度：vx=3m/s，

y軸方向的速度為：vy=at=0．4×10m/s=4m/s，

故物體的合速度為：．

（3）物體的加速度大小為：a=0．4m/s2

物體所受的摩擦力：Ff=μmg=0．05×2×10N=1．0N，方向與合速度方向相反，設與x軸方向的夾角為θ．

則x軸方向的力：，

y軸方向的力：Fy-Ffy=ma，解出，

故水平外力的大小：．