题目内容
【题目】如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,g=10m/s2.根据以上条件,求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向;
(3)t=10s时刻水平外力的大小.
【答案】(1)(30m,20m);(2)5m/s;0.4m/s2,沿y轴正向;(3)1.7N
【解析】
试题分析:(1)t=10s时,物体在x轴方向运动位移:x=3t=3×10m=30m,
物体在y轴方向运动位移:y=0.2t2=0.2×102m=20m,
故这时物体的位置坐标为(30m,20m).
(2)t=10s时,x轴方向的速度:vx=3m/s,
y轴方向的速度为:vy=at=0.4×10m/s=4m/s,
故物体的合速度为:.
(3)物体的加速度大小为:a=0.4m/s2
物体所受的摩擦力:Ff=μmg=0.05×2×10N=1.0N,方向与合速度方向相反,设与x轴方向的夹角为θ.
则x轴方向的力:,
y轴方向的力:Fy-Ffy=ma,解出,
故水平外力的大小:.
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