Question

质量为1kg的物体，在一水平恒力作用下，在光滑水平面内运动，它的速度分量v_x和v_y随时间t的变化图象如下图所示，则恒力F的大小为

1N

，方向是

和初速度方向相反

．

Answer 1

分析：运用运动的合成法研究物体的加速度，再由牛顿第二定律求解合力．由速度图象的斜率等于加速度，分别求出x轴和y轴方向物体的加速度，再求出合加速度，即可求解合力．

解答：解：（1）由图看出，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀减速运动，则
 a=a_y=

△v

△t

=

0-2

2

=-1m/s2
由牛顿第二定律得，F_合=ma=-1N，所以恒力F的大小为1N，方向和初速度方向相反．
故答案为：1N；和初速度方向相反

点评：本题是运动的合成问题，包括加速度、速度、位移的合成，都按平行四边形定则进行合成．