摘要：13．(2009·泰州市第二学期期初联考)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] (2)5.0m/s 方向与x轴正方向夹角arctan 0.4m/s2.沿y轴正方向 (3)1.7N [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＝10s.可得: x＝3.0t＝3.0×10m＝30m y＝0.2t2＝0.2×102m＝20m. 即t＝10s时刻物体的位置坐标为． (2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系为.比较物体在两个方向的运动学公式:可求得:v0＝3.0m/s a＝0.4m/s2. 当t＝10s时.vy＝at＝0.4×10m/s＝4.0m/s v＝＝m/s＝5.0m/s. 方向与x轴正方向夹角为arctan(或满足tanα＝,或53°)在x轴方向物体做匀速运动.在y轴方向物体做匀加速运动． a＝0.4m/s2.沿y轴正方向． (3)如图所示.因为摩擦力方向与物体运动方向相反.外力与摩擦力的合力使物体加速． Ff＝μmg＝0.05×2×10N＝1.0N Ffx＝Ff×0.6＝0.6N.Ffy＝Ff×0.8＝0.8N. 根据牛顿运动定律: Fx-Ffx＝0.解出Fx＝0.6N Fy-Ffy＝ma.解出 Fy＝0.8N+2×0.4N＝1.6N F＝＝N＝N＝1.7N.

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