Question

【题目】如图所示，质量m＝2.0 kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g＝10 m/s2.根据以上条件，求：

(1)t＝10 s时刻物体的位置坐标；

(2)t＝10 s时刻物体的加速度的大小与方向。

(3)t＝10 s时刻物体的速度的大小与方向。

Answer 1

【答案】（1）(30 m,20 m)（2）速度方向与x轴正方向夹角为53°(3) 5.0 m/s

【解析】(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为，代入时间t＝10 s，可得：

x＝3.0t m＝3.0×10 m＝30 m

y＝0.2t2 m＝0.2×102 m＝20 m

即t＝10 s时刻物体的位置坐标为(30 m,20 m)．

(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系式，比较物体在两个方向的运动学公式，可求得：v0＝3.0 m/s，a＝0.4 m/s2

物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，a＝0.4 m/s2，沿y轴正方向．

当t＝10 s时，vy＝at＝0.4×10 m/s＝4.0 m/s

=

，α＝53°

即速度方向与x轴正方向夹角为53°.