質(zhì)量M=2kg的質(zhì)點(diǎn)停在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O,當(dāng)其受到三個(gè)同平面的作用力F1、F2、F3時(shí)正好在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知三個(gè)力中的F2=4N.方向指向y軸的負(fù)方向.求:
(1)當(dāng)停止F2作用時(shí),質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小和方向?
(2)從t=0時(shí)起,停止其中F1的作用并恢復(fù)F2的作用,到第4秒末質(zhì)點(diǎn)位置的坐標(biāo)是(-8,0),則F1大小和方向如何?
(3)若從第4秒末起恢復(fù)F1的作用,而同時(shí)停止F2作用,則到第6秒末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)是多少?
(4)第6秒末質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向如何?
分析:(1)三力平衡時(shí),任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等值、反向、共線(xiàn);
(2)停止其中F1的作用并恢復(fù)F2的作用,合力與F1等值、反向、共線(xiàn);物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故合力向+x方向;根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式求解出加速度,然后根據(jù)牛頓第二定律求解合力;
(3)(4)恢復(fù)F1的作用,而同時(shí)停止F2作用,合力與F2等值、反向、共線(xiàn);物體做類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng);先根據(jù)牛頓第二定律求解加速度,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解y方向的分速度,最后得到合速度.
解答:解:(1)當(dāng)停止F2的作用時(shí),質(zhì)點(diǎn)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,F(xiàn)2、F3的合力與F1等值反向,由第4秒末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)(-8,0)知,質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向作勻加速運(yùn)動(dòng),且s=
1
2
a1t2
,故a1=
2s1
t
2
1
=
2×8
42
m/s2=1m/s2

∴F1=Ma1=2×1N=2N  方向沿x軸正方向.
(3)F1、F3同時(shí)作用而F2停止作用時(shí),合力沿y軸正方向大小為4N,質(zhì)點(diǎn)作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)  在y軸方向上,a2=
F2
M
=
4
2
m/s2=2m/s2

y=
1
2
a2
t
2
2
=
1
2
×1×22m=4m        
在x軸方向上在4秒末速度為v,vx=a1t1=1×4m/s=4m/s
∴△x=vx?t2=4×2m=8m
∴x2=-16m,y=4m
∴第4s末的位置坐標(biāo)(-16,4)
(4)第6秒末vx=4m/s,vy=a2t2=4m/s
∴第6秒末速度v=
v
2
x
+
v
2
y
=4
2
m/s

速度方向指向第三象限,與y軸夾解為45°
答:(1)當(dāng)停止F2作用時(shí),質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小為4N,方向沿y軸的正方向;
(2)則F1大小為2N,方向沿x軸正方向;
(3)到第6s末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)是為(-16,4);
(4)第6s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小為4
2
m/s,方向與y軸夾角為45°.
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵明確物體各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,根據(jù)受力情況確定加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解.
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精英家教網(wǎng)質(zhì)量M=2kg的質(zhì)點(diǎn)停在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O,當(dāng)其受到三個(gè)同平面的作用力F1、F2、F3時(shí)正好在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知三個(gè)力中的F2=4N,方向指向y軸的負(fù)方向.求:
(1)當(dāng)停止F2作用時(shí),質(zhì)點(diǎn)受到的合力大小和方向?
(2)從t=0(質(zhì)點(diǎn)靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處)時(shí)起,停止其中F1的作用并恢復(fù)F2的作用,到第4s末質(zhì)點(diǎn)位置的坐標(biāo)是(-8,0),則F1大小和方向如何?
(3)若從第4s末起恢復(fù)F1的作用,而同時(shí)停止F2作用,則到第6s末質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)是多少?第6s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向如何?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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A、第2s末外力的瞬時(shí)功率最大
B、0~2 s內(nèi)外力的平均功率是4.5 W
C、第2s內(nèi)外力所做的功是9J
D、第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量的比值是
4
5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年茂名市二模)(14分)質(zhì)量M=2kg的質(zhì)點(diǎn)停在如圖14所示的平面直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O,當(dāng)其受到三個(gè)同平面的作用力F1、F2、F3時(shí)正好在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài).已知三個(gè)力中的F2=4N,方向指向y軸的負(fù)方向.求:

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科目:高中物理 來(lái)源:2008年廣東省茂名市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

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