题目内容

（16分）在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg的小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系Oxy，如图所示.现突然加一沿x轴正方向、大小为F=2.0×10-4N的恒力，使小球开始运动，经过1.0s，所加恒力突然变为沿y轴正方向，大小仍为F=2.0×10-4N的恒力，再经过1.0s所加恒力又突然变为另一个恒力.使小球在此恒力作用下经1.0s速度变为0.求此恒力及速度为0时小球的位置.
F=0.2，小球到达的位置坐标为
x3=0.40m，y3=0.20m
由牛顿定律可知小球的加速度
a=F/m=0.20m/s2.    ----------------------------------------------------------------------------------------------（1分）
当F沿x轴正方向时，经1.0s小球
的速度大小为vx="at=0.20×1.0=0.20m/s" ------------------------------------------（1分）
（方向沿x轴方向）
小球沿x轴方向移动的距离为△x1=at2/2=0.10m.---------------------------------（1分）                
在第2s内，F方向y轴正方向，x方向不再受力，
所以第2s内小球在x方向做匀速运动，在y方向做初速度为0的匀加速直线运动（类似平抛运动）-------------（1分）沿y方向的距离:△y=at2/2=0.10m.-------（1分）
沿x方向的距离:△x2=vxt=0.2×1.0=0.20m.--------------（1分）
第2s未在y方向分速度为:
vy=at=0.20×1.0=0.20m/s-------------------（1分）
由上可知，此时小球运动方向与x轴成45°角，要使小球速度变为0，则在第3s内所加恒力方向必须与此方向相反，即指向第三象限，与x轴成225°角.--------------（2分）
在第3s内，设在电场作用下小球加速度的x分量和y方向分量分别为ax、ay，则
ax=vx/t=0.2m/s2，---------------（0.5分）
ay=vy/t=0.20m/s2；-----------------------（0.5分）
此恒力的大小F=ma=0.2-------------（2分）
在第3s未，小球到达的位置坐标为
x3=△x1+△x2+vxt-axt2/2=0.40m，----------------（2分）
y3=△y+vyt-ayt2/2="0.20m     " ---------------------  (2分)
练习册系列答案
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如图所示，在水平地面上有一质量为4.0kg的物块，它与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，在与水平方向夹角为30°的斜向上的拉力F作用下，由静止开始运动。经过2.0s的时间物块发生了4.0m的位移。（ g取10 m/s2）
试求：（1）物体的加速度大小；
（2）拉力F的大小。
 
（22分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压，正离子进人B时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为，，单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。

（1）求加在BC间的电压U；
（2）为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入电子，试解释其原因。
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（1）求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；
（2）在同一坐标系中画出0～3s内木板和物块的v—t图象，据此求0～3s内物块相对于木板滑过的距离。
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(1)假如你是交警，请你判断汽车是否违反规定，超速行驶(在下面写出判断过程)
(2)目前，有一种先进的汽车制动装置，可保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了这种防抱死装置的汽车，在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为f，驾驶员的反应时间为t，汽车的质量为m，汽车行驶的速度为v，试推出刹车距离s的表达式．
(3)根据刹车距离s的表达式，试分析引发交通事故的原因的哪些？
 
（8分）如图所示，一质量为1kg的物体放于倾角为θ＝30°的传送带上，随传送带一起沿斜面向下做匀加速运动，求下列情况下物体所受的摩擦力。(g＝10m／s2)

　(1)a＝3m／s2　 (2)a＝5m／s2　 (3)a＝8m／s2
一个质量为0.5kg的物体在光滑水平面上受到5个水平方向的共点恒力作用而处于静止平衡状态，现将其中一个F1=9N的力减小为原来的，同时将与F1垂直的另一个F2=8N的力减小为原来的，此后，对物体的描述正确的是（   ）
A．物体一定做匀加速直线运动B．物体可能做匀变速曲线运动
C．物体1s末的速度为10m/sD．物体所受的合外力大小为5N
放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的共点力作用而处于静止状态，已知F2垂直于F3，若三个力中去掉F1，物体产生的加速度为2.5m／s2；若去掉F2，物体产生的加速度为1.5m／s2；若去掉F3，则物体的加速度大小为：
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