题目内容

【题目】在光滑水平面上有坐标xOy,质量为1 kg的质点静止在xOy平面上的原点O,如图所示。某一时刻质点受到沿y轴正方向的恒力F1的作用,F1的大小为2 N若力F1作用一段时间t0后撤去,撤去力F12 s末质点恰好通过该平面上的A点,A点的坐标为x2 my5 m

(1)为使质点按题设条件通过A点,在撤去力F1的同时对质点施加一个沿x轴正方向的恒力F2,力F2应为多大?

(2)F1作用时间t0为多长?

【答案】(1)1 N (2)1 s

【解析】(1)撤去F1,在F2的作用下,沿y轴正方向质点做匀速直线运动,沿x轴正方向质点做匀加速直线运动

由运动学公式得:xa2t2

由牛顿第二定律得:F2ma2

联立①②代入数据解得:F21 N

(2)F1作用下,由牛顿第二定律得:F1ma1

加速运动时,y1a1t02 vya1t0

匀速运动时,y2vyt

y1y2y

联立以上各式代入数据解得:t01 s

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