Question

光滑水平面上，一個質(zhì)量為0.5kg的物體從靜止開始受水平力而運(yùn)動，在前5s內(nèi)受到一個正東方向、大小為1N的水平恒力作用，第5s末該力撤去，改為受一個正北方向、大小為0.5N的水平恒力，作用10s時間，問：
（1）該物體在前5s和后10s各做什么運(yùn)動？
（2）第15s末的速度大小及方向各是什么？

Answer 1

解：（1）根據(jù)題意可知：前5s物體受到恒力作用，做勻加速直線運(yùn)動，后10s物體的合力方向與速度方向垂直，故做勻變速曲線運(yùn)動．
（2）a₁==2m/s²，
V₁=a₁t₁=10m/s （向東）
此后物體做曲線運(yùn)動，可把此運(yùn)動分解到正北和正東方向研究，正東做勻速直線運(yùn)動，正北做勻加速直線運(yùn)動，
正北方向有：a₂==1m/s²
v₂=a₂t₂=10m/s （向北）
所以 v=
sinθ==
θ=45°
所以速度方向為東偏北45°
答：（1）該物體在前5s做勻加速直線運(yùn)動，后10s做勻變速曲線運(yùn)動；
（2）第15s末的速度大小為，方向為東偏北45°．
分析：（1）在前5s內(nèi)受到一個正東方向、大小為1N的水平恒力作用，所以前5s做勻加速直線運(yùn)動；第5s末該力撤去，改為受一個正北方向、大小為0.5N的水平恒力，此時合力方向與速度方向垂直，故后10 s做勻變速曲線運(yùn)動；
（2）先求出5s末的速度，方向向東，第5s末該物體做曲線運(yùn)動，可把此運(yùn)動分解到正北和正東方向研究，正東做勻速直線運(yùn)動，正北做勻加速直線運(yùn)動，第15s末的速度為兩個方向速度的矢量和，方向用角度表示即可．
點評：該題要求同學(xué)們能根據(jù)物體的受力情況得出物體的運(yùn)動情況，根據(jù)運(yùn)動學(xué)基本公式及幾何關(guān)系解題．