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在光滑的水平冰面上建立xoy平面直角坐标系:向东方向为x轴正方向,向南方向为y轴正方向.现有一质量为1Kg的质点静止在坐标原点,从t=0时刻开始,在第一个2s内对质点施加一个向东方向,大小为2N的水平拉力F;在第二个2s内将此力F改为向南方向,大小不变;第三个2s内再将此力F改为向东偏北45°方向,大小不变.求:(1)第4s末质点的速度(结果可以用根式表达)(2)第6s末质点的位置坐标.试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
在光滑的水平冰面上建立xoy平面直角坐标系:向东方向为x轴正方向,向南方向为y轴正方向.现有一质量为1Kg的质点静止在坐标原点,从t=0时刻开始,在第一个2s内对质点施加一个向东方向,大小为2N的水平拉力F;在第二个2s内将此力F改为向南方向,大小不变;第三个2s内再将此力F改为向东偏北45°方向,大小不变.求:
(1)第4s末质点的速度(结果可以用根式表达)
(2)第6s末质点的位置坐标.
试题解答
见解析
解:(1)质点的加速度大小为:a=
F
m
=2m/s
2
;
第一个2秒末质点的速度为:V
1
=a t=4m/s
方向沿X正方向;
第一个2秒末质点的位移为:X
1
=
1
2
at
2
=4m
方向沿X正方向;
第二个2秒质点做类平抛运动,有:V
2X
=V
1
=4m/s
V
2Y
=at=4m/s;
X
2
=V
2X
t=8m
Y
2
=
1
2
at
2
=4m
所以:前4秒内质点位移的大小为4
√
10
m
第4秒末质点的速度为4
√
2
m/s,方向东偏南45°;
(2)第3个2秒内质点还是做类平抛运动,沿V
2
方向运动有:
S
3
=4
√
2
×2=8
√
2
m
沿垂直V
2
方向运动有:S
4
=
1
2
at
2
=4m
故第6秒末质点的位置坐标为:
X=4+8+S
3
×sin45°+S
4
×sin45°=(20+2
√
2
)m
Y=4+S
3
×sin45°-S
4
×sin45°=(12-2
√
2
)m
答:(1)第4s末质点的速度4
√
2
m/s,方向东偏南45°;
(2)第6s末质点的位置坐标(20+2
√
2
,12-2
√
2
).
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