Question

如圖，質量m=2.0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，物體和水平面間的動摩擦因數μ=0.05，已知物體運動過程中的坐標與時間的關系為，g=10m/s²。根據以上條件求：

⑴t=10s時刻物體的位置坐標；

⑵t=10s時刻物體的速度的大小方向；

⑶t=10s時刻水平外力的大�。ńY果可以用根號表達）。

 

Answer 1

 (1) 設物體的位置坐標（x ，y）,則

x=3.0t=30 m                                                     1分

y=0.2t²=20m                                                     2分

所以t=10s時刻物體的位置坐標(30m，20m)                          1分

(2) 物體在x方向上做勻速運動：v_x=3m/s                                1分

物體y方向上做勻加速運動：加速度a=0.4m/s                         1分

10s時：v_y=at=4m/s                                                1分

t=10s時刻物體的速度的大小:v==5m/s                         1分

方向:與x軸正方向夾角α：tanα=                               1分

(3)滑動摩擦力：f=μmg=1.0N  方向與x軸負方向夾角為α                  1分

在x方向    F_x = f cosα=0.6N                                       1分

在y方向    F_y－f sinα=ma                                         1分                 

解得： F_y =1.6N                                                   1分

故t=10s時刻水平外力的大�。篎=             1分