题目内容
如图,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:
⑴t=10s时刻物体的位置坐标;
⑵t=10s时刻物体的速度的大小方向;
⑶t=10s时刻水平外力的大小(结果可以用根号表达)。
(1) 设物体的位置坐标(x ,y),则
x=3.0t=30 m 1分
y=0.2t2=20m 2分
所以t=10s时刻物体的位置坐标(30m,20m) 1分
(2) 物体在x方向上做匀速运动:vx=3m/s 1分
物体y方向上做匀加速运动:加速度a=0.4m/s 1分
10s时:vy=at=4m/s 1分
t=10s时刻物体的速度的大小:v=
=5m/s 1分
方向:与x轴正方向夹角α:tanα=
1分
(3)滑动摩擦力:f=μmg=1.0N 方向与x轴负方向夹角为α 1分
在x方向 Fx = f cosα=0.6N 1分
在y方向 Fy-f sinα=ma 1分
解得: Fy =1.6N 1分
故t=10s时刻水平外力的大小:F=
1分