Question

在光滑水平面上有一直角坐標系，質量m=4kg的物體可視為質點，靜止在原點O，先用沿+x軸方向的力F₁=8N作用了2s，然后撤去F₁再用沿+y方向的力F₂=24N作用了1s．則質點在這3s內的運動軌跡（俯視圖）為（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：質點前2s內在F₁的作用下沿x軸正方向做勻加速直線運動，接下來的1s內質點參與了兩個方向的運動：x軸正方向的勻速直線運動，y軸正方向的在F₂作用下的勻加速直線運動，質點實際運動是兩個方向的合運動，由曲線運動的條件可知質點后1s內做曲線運動且合力指向曲線彎曲的內側，再分別計算處x軸方向和y軸方向的位移進而選擇答案．
解答：解：F₁作用下質點的加速度；，
2s末質點的速度：v_x=a_xt₁=2×2m/s=4m/s，
這時位移：；
F₂作用時質點的加速度：，
后1s內y軸方向的位移：，x軸方向的位移x^′=v_xt₂=4×1m=4m，因此，x軸方向的總位移：，又知曲線彎向F₂方向即y軸的軸方向，∴選項D正確，選項A、B、C錯誤．
故選：D．
點評：質點在后1s內的運動是x軸正方向與y軸正方向運動的合運動，實際運動是曲線運動，由運動的合成與分解知識結合運動學公式來分析判斷．