Question

光滑水平面上，一個質(zhì)量為2kg的物體從靜止開始運動，在前5s內(nèi)受到一個沿正東方向大小為4N的水平恒力作用；從第5s末開始改受正北方向大小為2N的水平恒力作用了10s．求物體在15s內(nèi)的位移和15s末的速度．

Answer 1

答案：略
解析：

如圖所示，物體在前5s內(nèi)由坐標原點沿正東方向做初速度為零的勻加速直線運動，其加速度為 ． 5s末物體沿正東方向的位移為 ． 5s末物體的速度為 ，方向正東． 5s末物體改受正北方向的外力，則物體同時參與了兩個方向的運動，合運動為曲線運動．在正東方向物體做勻速直線運動，后10s內(nèi)的分位移為 ； 物體在正北方向做初速度為零的勻加速運動．其加速度為 ， 后10s內(nèi)在正北方的分位移為 ． 后10s末沿正北方向的分速度為 ． 故15s內(nèi)物體的位移為 ． 方向為東偏北． 15s末物體的速度為 ． 方向為東偏北． 　　本題中物體運動分兩個階段，前5s向正東方向做初速為零的勻加速直線運動，后10s物體同時參與了兩個方向(正東和正北)的運動．根據(jù)運動合成和分解的方法，分別求出兩個方向上的分位移和分速度，然后將它們矢量相加即可求解． 　　本題中物體的運動較為復(fù)雜，先做直線運動，后做曲線運動，但是只要從運動合成與分解的角度討論就可以將復(fù)雜的運動轉(zhuǎn)化為比較簡單的運動．