Question

【題目】在我省綿陽某地有亞洲最大的風洞實驗室，是我們中國人的驕傲，也是我們四川人的驕傲。風洞實驗室能產生大小和方向均可改變的風力．從而模擬高速運動物體、飛行器的運行環境。在風洞實驗室中有足夠大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐標系．質量m＝0.5 kg的小球以初速度v0＝0.40 m/s從O點沿x軸正方向運動，在0～2.0 s內受到一個沿y軸正方向、大小為F1＝0.20 N的風力作用；小球運動2.0 s后風力方向變為y軸負方向、大小變為F2＝0.10 N．試求：

(1)2.0 s末小球在y軸方向的速度大小和2.0 s內運動的位移大小；

(2)風力F2作用多長時間，小球的速度變為與初速度相同；

Answer 1

【答案】 (1)1.1 m　 (2)4.0 s

【解析】(1) )設在0～2.0 s內小球運動的加速度為a1，則F1＝ma1，

2．0 s末小球在y軸方向的速度v1＝a1t1，

代入數據解得v1＝0.8 m/s，

沿x軸方向運動的位移x1＝v0t1，

沿y軸方向運動的位移

2．0 s內運動的位移

代入數據解得

；

(2) 設2.0 s后小球運動的加速度為a2，F2的作用時間為t2時小球的速度變為與初速度相同，則F2＝ma2，v1＝a2t2，代入數據解得t2＝4.0 s。