Question

（12分）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室能產(chǎn)生大小和方向均可改變的風(fēng)力．如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中有足夠大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐標(biāo)系．質(zhì)量m=0.5kg的小球以初速度v₀=0.40m/s從O點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，在0~2.0s內(nèi)受到一個(gè)沿y軸正方向、大小F₁=0.20N的風(fēng)力作用；小球運(yùn)動(dòng)2.0s后風(fēng)力方向變?yōu)閥軸負(fù)方向、大小變?yōu)镕₂=0.10N（圖中未畫(huà)出）．試求：

（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小；
（2）風(fēng)力F₂作用多長(zhǎng)時(shí)間，小球的速度變?yōu)榕c初速度相同；

Answer 1

（1）1.1m      （2）4.0s

試題分析：（1）設(shè)在0~ 2.0s內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)的加速度為a₁，則  （2分）
2.0s末小球在y方向的速度        （1分）
代入數(shù)據(jù)解得 m/s       （1分）
沿x軸方向運(yùn)動(dòng)的位移      （1分）
沿y軸方向運(yùn)動(dòng)的位移         （1分）
2.0s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移       （1分）
代入數(shù)據(jù)解得       （1分）
（2）設(shè)2.0s后小球運(yùn)動(dòng)的加速度為a₂，F(xiàn)₂的作用時(shí)間為t₂時(shí)小球的速度變?yōu)榕c初速度相同．則
       （2分）
      （1分）
代入數(shù)據(jù)解得       （1分）