Question

11．质量为2kg的质点在x-y平面上运动，x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图所示，则质点（　　）

• A． 初速度为$\sqrt{73}$m/s
• B． 所受合外力为3N
• C． 做匀变速直线运动
• D． 初速度的方向与合外力的方向垂直

Answer 1

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v_x=3m/s，y轴方向初速度v_y=-4m/s，
质点的初速度v₀=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{{3}^{2}+{4}^{2}}$=5m/s．故A错误．
    B、x轴方向的加速度a=1.5m/s²，质点的合力F_合=ma=3N．故B正确．
    C、x轴方向的合力恒定不变，y轴做匀速直线运动，合力为零，则质点的合力恒定不变，做匀变速曲线运动．故C错误．
    D、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，关键是先分析x、y两个方向的分运动的情况，然后再合成合运动的情况，中等难度．