如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平分力的作用下在水平面上运动,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时刻物体的加速度的大小与方向;
(3)t=10s时刻物体的速度的大小与方向.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平分力的作用下在水平面上运动,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时刻物体的加速度的大小与方向;
(3)t=10s时刻物体的速度的大小与方向.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
考点:
牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系..
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
对照匀速直线运动的位移公式x=vt和匀加速直线运动的位移公式,根据物体坐标与时间的关系得到物体在x轴、y轴方向的分速度和加速度,判断出物体的运动性质,将分速度合成得到物体的速度.
解答:
解:(1)由坐标与时间的关系知:
x=3t=3×10m=30m
y=0.2t2=0.2×102m=20m
即t=10s 时刻物体的位置坐标为(30m,20m)
(2)根据x=3t,y=0.2t2判断:物体在x轴方向做匀速直线运动,在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动.
且vx=3m/s,
a=0.4m/s2,
(3)竖直方向:vy=at=0.4×10m/s=4m/s
则v==5m/s
设v方向与x轴正方向夹角为θ
则tanθ==,θ=53°
答:(1)t=10s时刻物体的位置坐标(30m,20m)
(2)加速度的大小为0.4m/s2,方向为y轴正方向.
(3)t=10s时刻物体的速度的大小为5m/s,方向与x轴正方向夹角为53°.
点评:
本题的技巧是运用正交分解法研究方向未知的外力,这是物理上常用的方法,求其他量同样可以参考应用.