题文
在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球,静止在O点,以O点为原点,在该水平面建立直角坐标系Oxy.现对小球施加一沿x轴正方向大小为2.0N的恒力F1,使小球从静止开始运动,经过1.0s撤去F1,立即加恒力F2,F2方向沿y轴的正方向,大小为2.0N,再经过1.0s撤去F2,立即加恒力F3使小球再经过2.0s速度恰好为零.
求:
(1)2.0秒末小球的速度大小和方向
(2)F3的大小和方向
(3)小球在4.0s内的位移大小.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)第1s内,小球沿x轴正方向做匀加速直线运动,加速度大小为a1=F1m=2m/s2,第1s末速度为v1=a1t1=2m/s,
第2s内,小球沿y轴正方向做匀加速直线运动,加速度大小威a2=F2m=2m/s2速度为v2=a2t2=2m/s,
小球的合速度v=v12+v22=22m/s 方向在第一象限与x轴成45°角
(2)第3s内的加速度a3=vt=2m/s2,根据牛顿第二定律:F3=ma3=2N,方向在第三象限与x轴成45°角
(3)第1s内水平方向的分位移:x1=12a1t12=1m,竖直方向位移:y1=0
第2s内水平方向位移:x2=v2t2=2m,竖直方向位移:y2=12a2t22=1m
第3s内水平方向位移x3=12a3t32cos45°=2m,竖直方向位移:y3=12a3t32cos45°=2m
水平方向总位移:x=x1+x2+x3=5m
竖直方向总位移:y=y1+y2+y3=3m
总位移X=x2+y2=34m
答:(1)2.0秒末小球的速度大小为22m/s方向在第一象限与x轴成45°角.
(2)F3的大小为2N和方向在第三象限与x轴成45°角.
(3)小球在4.0s内的位移大小为34m.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
F1m
考点
据考高分专家说,试题“在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



