Question

【題目】質量M=2kg的質點停在如圖所示的光滑平面直角坐標系原點O，當其受到三個同平面的作用力F1、F2、F3時正好在O點處于靜止狀態。已知三個力中的F2=4N，方向指向y軸的負方向，求：

（1）只將F2力撤去，質點受到的合力大小和方向；

（2）從某時刻開始計時，只撤去F1力，質點經過4秒到達坐標為（－8，0）位置，則F3力大小如何；

（3）從第4秒末起又恢復F1力作用，同時停止F2作用，則第6秒末質點的速度大小和方向如何。

Answer 1

【答案】（1）4N，方向沿y軸的正方向；（2）2N；（3）4m/s，速度方向指向第三象限，與y軸夾解為45°

【解析】

（1）撤去F2力作用時，質點受到的合力大小等于F2=4N，方向沿y軸的正方向

（2）停止F1的作用后，F2、F3的合力與F1等值反向，由第4秒末質點的位置坐標（－8，0），可確定質點沿x軸負方向作勻加速運動有：，

解得

則 ，方向沿x軸正方向

根據平行四邊形定則有：

（3）F1、F3同時作用而F2停止作用時，合力沿y軸正方向大小為4N，質點作類平拋運動，在y軸方向上，

則第6秒末速度，

速度方向指向第三象限，與y軸夾角為45°