题目内容
5.质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )A. | 质点的初速度为3 m/s | |
B. | 质点所受的合外力为3 N | |
C. | 质点初速度的方向与合外力方向垂直 | |
D. | 2 s末质点速度大小为6 m/s |
分析 根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动.根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度.质点的合力一定,做匀变速运动.y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力.合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直.
解答 解:A、x轴方向初速度为vx=3m/s,y轴方向初速度vy=$\frac{△y}{△t}=\frac{0-8}{2}$=-4m/s,质点的初速度v0=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}=\sqrt{{3}^{2}+{4}^{2}}=5$m/s.故A错误.
B、x轴方向的加速度a=$\frac{△{v}_{x}}{△t}=\frac{6-3}{2}$=1.5m/s2,质点的合力F合=ma=3N.故B正确.
C、合力沿x轴方向,而初速度方向既不在x轴,也不在y轴方向,质点初速度的方向与合外力方向不垂直.故C错误.
D、由图可知,2 s末质点速度x方向的大小为6 m/s,而y方向的速度仍然是-4m/s,所以合速度是$\sqrt{{6}^{2}+{4}^{2}}=\sqrt{52}$m/s.故D错误.
故选:B
点评 本题考查运用运动合成与分解的方法处理实际问题的能力,类似平抛运动.中等难度.
练习册系列答案
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