如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，物體和水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.05，已知物體運動過程中的坐標(biāo)與時間的關(guān)系為數(shù)學(xué)公式，g=10m/s2．根據(jù)以上條件，求：
（1）t=10s時刻物體的速度和加速度的大小和方向；
（2）t=10s時刻水平外力的大�。ńY(jié)果可以保留根號）

解：（1）根據(jù)x=4t，y=0.2t2判斷：物體在x軸方向做勻速直線運動，在y軸方向做初速度為0的勻加速直線運動．
且在兩個方向的速度和加速度分別為：vx=4m/s，a=0.4m/s2，vy=at=0.4×10m/s=4m/s
則t=10s時刻物體的速度v=m/s，方向與x軸正方向夾角為，加速度的大小0.4m/s2，方向沿y軸正方向．
（2）如圖，摩擦力方向與物體運動方向相反，外力與摩擦力的合力使物體加速．
物體所受的滑動摩擦力大小為 Ff=μmg=1N，
應(yīng)用正交分解法，F(xiàn)fx=N，F(xiàn)fy=N
根據(jù)牛頓第二定律，得
Fx-Ffx=0，F(xiàn)x=N
Fy-Ffy=ma，F(xiàn)y=（+0.8）N
故F=≈1.67N
答：
（1）t=10s時刻物體的速度大小為m/s，方向與x軸正方向夾角為，加速度的大小0.4m/s2，方向沿y軸正方向．
（2）t=10s時刻水平外力的大小是1.67N．
分析：對照勻速直線運動的位移公式x=vt和勻加速直線運動的位移公式x=v0t+，根據(jù)物體坐標(biāo)與時間的關(guān)系得到物體在x軸、y軸方向的分速度和加速度，判斷出物體的運動性質(zhì)，將分速度合成得到物體的速度．再利用正交分解，根據(jù)牛頓第二定律求出水平外力．
點評：本題的技巧是運用正交分解法研究方向未知的外力，這是物理上常用的方法，求其他量同樣可以參考應(yīng)用．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?荊州模擬）如圖所示，質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù)；
（2）如果從某時刻起撤去拉力，撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離．

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如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在水平面上，用大小F=20N、方向與水平方向成θ=37°角的力拉動木塊，當(dāng)木塊運動到x=10m時撤去力F．不計空氣阻力．已知木塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：
（1）撤去力F時木塊速度的大��；
（2）撤去力F后木塊運動的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0×104kg的汽車以不變的速度先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20m．由于輪胎太舊，如果受到超過3×105N的壓力時就會出現(xiàn)爆胎，則：
（1）汽車在行駛過程中，在哪個位置最可能出現(xiàn)爆胎？
（2）為了使汽車安全過橋，汽車允許的最大速度是多少？
（3）若以（2）中所求得速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的金屬塊放在水平地板上，在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）撤去拉力后物體運動的加速度
（2）撤去拉力后物體運動的最長時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?海淀區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量m=2.0×10-4kg、電荷量q=1.0×10-6C的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1的勻強電場中．取g=10m/s2．
（1）求勻強電場的電場強度E1的大小和方向；
（2）在t=0時刻，勻強電場強度大小突然變?yōu)镋2=4.0×103N/C，且方向不變．求在t=0.20s時間內(nèi)電場力做的功；
（3）在t=0.20s時刻突然撤掉電場，求帶電微�；氐匠霭l(fā)點時的動能．

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