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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