Question

【題目】質量m=0.2kg的物體在光滑水平面上運動，其在互相垂直的x、y兩個方向的分速度vx和vy和隨時間變化的圖象如圖所示，求：

（1）物體初速度的大小和方向

（2）物體所受合力的大小和方向

（3）物體前4s位移的大小和方向（結果可用三角函數表示）

Answer 1

【答案】（1），方向與x之間的夾角為45°；（2）F=0.2N，方向沿x軸負方向；（3）m，方向與x之間的夾角為arcsin。

【解析】

（1）由題目圖象可知：在x方向做以初速度4m/s，加速度：a===1m/s2，

勻減速直線運動；y方向物體做勻速直線運動，速度4m/s。

所以物體的初速度：v=m/s與x之間的夾角的正弦值：sinθ=則：θ=45°

（2）物體受到的合外力：F=ma=0.2×1=0.2N方向沿x負方向

（3）當t=4s時，在x方向物體的位移為：sx=vxt==8m；

y方向物體的位移為：sy=vyt=4×4=16m；

t=4s時物體的位移：s=m；

與x之間的夾角的正弦值：sinβ=則：β=arcsin