Question

【題目】如圖所示，質量m＝2.0 kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，已知物體運動過程中的坐標與時間的關系為，g＝10 m/s2.根據以上條件，求：

(1)t＝10 s時刻物體的位置坐標；

(2)t＝10 s時刻物體的加速度的大小與方向。

(3)t＝10 s時刻物體的速度的大小與方向。

Answer 1

【答案】（1）(30 m,20 m)（2）速度方向與x軸正方向夾角為53°(3) 5.0 m/s

【解析】(1)由于物體運動過程中的坐標與時間的關系為，代入時間t＝10 s，可得：

x＝3.0t m＝3.0×10 m＝30 m

y＝0.2t2 m＝0.2×102 m＝20 m

即t＝10 s時刻物體的位置坐標為(30 m,20 m)．

(2)由物體運動過程中的坐標與時間的關系式，比較物體在兩個方向的運動學公式，可求得：v0＝3.0 m/s，a＝0.4 m/s2

物體在x軸方向做勻速直線運動，在y軸方向做勻加速直線運動，a＝0.4 m/s2，沿y軸正方向．

當t＝10 s時，vy＝at＝0.4×10 m/s＝4.0 m/s

=

，α＝53°

即速度方向與x軸正方向夾角為53°.