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题目
题型:不详难度:来源:
一个质量为1kg的物体,t=0时初速度为零,在2N的合力作用下沿x轴正方向运动,1s后再增加一个大小也为2N、方向沿y轴正方向的力,则该物体在2s末的速度大小为______ m/s,前2s内的位移为______m.
答案
根据牛顿第二定律F=ma,可知
沿x正方向的加速度ax=
Fx
m
=
2
1
m/s2=2m/s2

沿y正方向的加速度ay=
Fy
m
=
2
1
m/s2=2m/s2

1s末的速度v1=axt1=2×1m/s=2m/s
前1s内的位移x1=
1
2
axt12=
1
2
×2×12m=1m

接下来,在x方向和y方向都要做匀加速运动,根据运动的独立性,分别求解在这两个方向上的速度和位移,再用勾股定理合成速度和位移.
第2s末,x方向上的速度vx=v1+axt2=2+2×1m/s=4m/s
        y方向上的速度vy=ayt2=2×1m/s=2m/s
所以第2s末的实际速度为v=


vx2+vy2
=


42+22
m/s=


20
m/s≈4.47m/s

第2s内,x方向上发生的位移sx=v1t2+
1
2
axt22
=2×1+
1
2
×2×12m=3m

        y方向上发生的位移sy=
1
2
ayt22
=
1
2
×2×12m=1m

前2s内,x方向上发生的总位移x=x1+sx=1+3m=4m
        y方向上发生的位移y=sy=
1
2
ayt22
=1m
所以,前2s内发生的实际位移为s=


x2+y2
=


42+12
m=


17
m≈4.12m

故答案为:4.47,4.12.
核心考点
试题【一个质量为1kg的物体,t=0时初速度为零,在2N的合力作用下沿x轴正方向运动,1s后再增加一个大小也为2N、方向沿y轴正方向的力,则该物体在2s末的速度大小为】;主要考察你对匀变速直线运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,为一个实验室模拟货物传送的装置,A是一个表面绝缘质量为1kg的小车,小车置于光滑的水平面上,在小车左端放置一质量为0.1kg带电量为q=1×10-2C的绝缘货柜,现将一质量为0.9kg的货物放在货柜内.在传送途中有一水平电场,可以通过开关控制其有、无及方向.先产生一个方向水平向右,大小E1=3×102N/m的电场,小车和货柜开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为E2=1×102N/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,小车正好到达目的地,货物到达小车的最右端,且小车和货物的速度恰好为零.已知货柜与小车间的动摩擦因数μ=0.1,(小车不带电,货柜及货物体积大小不计,g取10m/s2)求:
(1)第二次电场作用的时间;
(2)小车的长度;
(3)小车右端到达目的地的距离.魔方格
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做匀变速直线运动的质点,在第1s内的位移是3m,第2s内的位移是5m,则该物体的加速度是______m/s2,第2s末的瞬时速度为______m/s.
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做匀变速直线运动的质点在第一个0.5s内的平均速度比它在第一个1.5s内的平均速度大2.45m/s,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为(  )
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A.2.45m/s2B.-2.45m/s2C.4.90m/s2D.-4.90m/s2
质点在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0.在加速度从a逐渐减小到零的过程中,下列说法正确的是(  )
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A.速度一直减小,直到加速度等于零为止
B.速度一直增大,直到加速度等于零为止
C.位移先减小后增大,直到加速度等于零为止
D.位移先增大后减小,直到加速度等于零为止
放在粗糙水平面上的物块受到水平拉力F的作用,F随时间t变化的图象如图 (a)所示,速度v随时间t变化的图象如图(b)所示,g取10m/s2
(1)0-2秒内物块做什么运动?
(2)求物块的质量m;
(3)求物块与水平面间的动摩擦因数μ.魔方格