题目内容

一个质量为0.5kg的物体放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,从静止开始受水平力而运动;物体在前5s内受到一个正东方向、大小为F1=2.0N的水平恒力作用,在第5s末撤去F1,同时物体进入光滑水平面并受到一个正北方向、大小为F2=0.5N的水平恒力,作用时间为10s. g=10m/s2,那么:

(1)该物体在前5s和后10s各做什么运动?

(2)求第5s末和第15s末物体的速度.

 

【答案】

(1)匀加速直线运动,匀加速曲线运动,(2)

【解析】(1)在前5s内,物体受到向东的力,同时受到向西的摩擦力,合力方向向东,大小为,并且物体是由静止开始运动的,所以根据牛顿运动定律可知物体在前5s时间 内做匀加速直线运动,在后10s,物体受到向北的恒力,但是速度方向却是向东的,所以物体做匀加速曲线运动,

(2)在前5s内,根据牛顿第二定律,,所以5s末的速度为

在后10s内,物体在向东方向上做匀速直线运动,即,在向北方向上做加速度的加速运动,所以10s后,向东方向的速度为,向北方向的速度为,所以物体的合速度为,方向东偏北

思路分析:对两个阶段物体的受力情况进行分析,特别注意分析合外力方向与速度方向的关系,然后结合牛顿第二运动定律分析解题,

试题点评:本题的关键是理解当物体的合外力与速度方向共线时,物体做直线运动,当物体的合外力与速度方向不共线时,物体做曲线运动,

 

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