質(zhì)量為2kg的物體在光滑的水平面上運動，如圖所示，圖甲是x軸方向上分速度vx的vx-t圖象，圖乙是該物體在y軸方向上分速度vy的vy-t圖象，求：
（1）物體所受的合外力；
（2）6s時物體的速度；
（3）4s時物體的位移．
 
分析：（1）運用運動的合成法研究物體的加速度，再由牛頓第二定律求解合力．由速度圖象的斜率等于加速度，分別求出x軸和y軸方向物體的加速度，再求出合加速度，即可求解合力．
（2）由圖讀出t=8s時x軸和y軸方向的分速度，合成求出物體的速度．
（3）物體在x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻加速運動，分別求出兩個方向的分位移，再合成求解物體的位移．
解答：解：（1）由圖看出，物體在x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻加速運動，則
 a=ay=
△vy
△t
=1m/s2，
由牛頓第二定律得，F(xiàn)合=ma=2×1m/s2=2N
（2）t=6s時，vx=3m/s，vy=6m/s，則v=
v
2
x
+
v
2
y
=
32+62
m/s=3
5
m/s
tanθ=
vy
vx
=
6
3
=2，即速度方向與x軸正方向成arctan2偏正y方向．
（3）t=4s時，x=vxt=12m，y=
1
2
at2=8m
故S=
x2+y2
=2
52
m，tanα=
y
x
=
8
12
=
2
3
，α=arctan
2
3
，
即位移方向與速度方向與x軸正方向成arctan
2
3
偏正y方向．
答：（1）物體受到的合力是2N．
（2）t=8s時物體的速度大小是3
5
m/s，方向為與x軸正方向成arctan2偏正y方向．
（3）t=4s時物體的位移大小是2
52
m，方向與速度方向與x軸正方向成arctan
2
3
偏正y方向．
點評：本題是運動的合成問題，包括加速度、速度、位移的合成，都按平行四邊形定則進行合成．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?安徽）質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面作直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖象如圖．g取10m/s2，求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）水平推力F的大��；
（3）在0～6s內(nèi)物體運動平均速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一質(zhì)量為2kg的物體在水平面上運動．在水平面內(nèi)建立xoy坐標系．t=0時刻，物體處于原點位置，之后它的兩個正交分速度-時間圖象分別如圖所示．求：
（1）4s末物體的速度；
（2）從4s末到6s末的時間段內(nèi)物體的合外力；
（3）開始6s內(nèi)物體的位移．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，AB與CD為兩個對稱斜面，其上部都足夠長，下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為106°，半徑R=2.0m．一個質(zhì)量為2kg的物體在離弧底E高度為h=3.0m處，以初速度v0=4m/s沿斜面向下運動，物體與兩斜面的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2．（sin53°=0.8，sin37°=0.6，g=10m/s2）求：
（1）物體在兩斜面上（不包括圓弧部分）一共能運動多少路程？
（2）物體對弧底E點最小作用力為多少？
（3）物體對弧底E點最大作用力為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個質(zhì)量為2kg的物體在合外力F的作用下從靜止開始運動．合外力F隨時間t變化的關(guān)系如圖示，則物體勻加速運動的加速度大小為
5m/s2
5m/s2
，速度達到最大值的時刻是
15s
15s
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

一質(zhì)量為2kg的物體在與水平方向成37度恒力F=10N作用下沿粗糙的水平面向右運動，運動過程中，風對物體的作用力沿水平方向向左，其大小與風速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風速v的關(guān)系如圖所示．求：
（1）物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）比例系數(shù)k．

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