Question

質量為1kg的物體以4m/s的速度沿x軸正方向運動，受到一個方向與x軸垂直、大小等于1N的恒力作用，運動了3s，在這3s內（　　）

A．物體做勻速圓周運動

B．3s內物體的位移大小是16.5m

C．3s末物體的速度大小是7m/s

D．3s末物體的速度大小是5m/s

Answer 1

分析：將物體的運動分解為沿x軸正方向和垂直于x軸方向，在沿x軸正方向上做勻速直線運動，在垂直于x軸方向上做勻加速直線運動，根據運動的合成，判斷合運動的軌跡，以及分別求出分運動的位移和速度，根據平行四邊形定則，求出合速度、合位移．

解答：解：A、在沿x軸正方向上做勻速直線運動，在垂直于x軸方向上做勻加速直線運動，根據運動的合成，合加速度的方向與合速度的方向不在同一條直線上，且加速度恒定，做勻變速曲線運動．故A錯誤．
    B、3s內在x軸方向上的位移x=v_xt=4×3m=12m，在y軸方向上的位移y=

1

2

at2=

1

2

×

1

1

×9m=4.5m，合位移s=

122+4．52

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

vx2+vy2

=5m/s．故D正確．
故選D．

點評：解決本題的關鍵將物體的運動分解為沿x軸正方向和垂直于x軸方向，在沿x軸正方向上做勻速直線運動，在垂直于x軸方向上做勻加速直線運動．會運用平行四邊形定則對速度、位移進行合成．