(10分)如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,g

(10分)如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,g

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(10分)如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物
体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为
,g=10m/s2.根据以上条件,求:

(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向;
(3)t=10s时刻水平外力的大小.
答案
(1) (30,20) (2) a=0.4m/s2,沿y轴正方向 (3)1.7N
解析
(1)由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为,代入时间t=10s,可得:x=3.0t=3.0×10m=30m          y=0.2t2=0.2×102m=20m.
即t=10s时刻物体的位置坐标为(30,20).

(2)由物体运动过程中的坐标与时间的关系为,比较物体在两个方向的运动学公式:可求得:v0=3.0m/s           a=0.4m/s2
当t=10s时,vy=at=0.4×10m/s=4.0m/s    v=m/s=5.0m/s,
方向与x轴正方向夹角为arctan (或满足tanα=;或53°)
在x轴方向物体做匀速运动,在y轴方向物体做匀加速运动.a=0.4m/s2,沿y轴正方向.
(3)如图所示,因为摩擦力方向与物体运动方向相反,外力与摩擦力的合力使物体加速.   Ff=μmg=0.05×2×10N=1.0N
Ffx=Ff×0.6=0.6N,Ffy=Ff×0.8=0.8N,
根据牛顿运动定律:Fx-Ffx=0,解出:Fx=0.6N
Fy-Ffy=ma,解出:Fy=0.8N+2×0.4N=1.6N
F=N=N=1.7N
本题考查匀变速直线运动规律的应用,把时间t=10s带入坐标轴方程可求得坐标,根据坐标与时间的关系可以判断x轴方向做匀速直线运动,y轴方向做匀变速直线运动,并且根据y轴方向的方程求得加速度大小,把t=10s带入v=at公式可求得y轴方向分速度
举一反三
(10分)做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB="BC=" 未知),AB段和BC段的平均速度分别为υ1=3m/s、υ2="6m/s" ,则
(1)物体经B点时的瞬时速度υB为多大?
(2)若物体的加速度a=2m/s2,试求AC的距离
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如图2所示物体A放在物体B上,A、B的上下表面均与斜面平行。当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上作匀减速运动时 (   )。

A..A受到B的摩擦力沿斜面向上
B.A受到B的摩擦力沿斜面向下
C.A、B之间的摩擦力为零
D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B的表面的性质
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一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是
A.物体的末速度必与时间成正比
B.物体的位移必与时间的平方成正比
C.物体速度在一段时间内的变化量必与这段时间成正比
D.匀加速运动,位移和速度随时间增加;匀减速运动,位移和速度随时间减小

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物体做直线运动时,有关物体加速度,速度的方向及它们的正负值说法正确的是 
A.在匀加速直线运动中,物体的加速度的方向与速度方向必定相同  
B.在匀减速直线运动中,物体的速度必定为负值  
C.在直线线运动中,物体的速度变大时,其加速度也可能为负值  
D.只有在确定初速度方向为正方向的条件下,匀加速直线运动中的加速度才为正值

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一物体沿平直轨道做匀加速直线运动,打点计时器在物体拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录物体的运动情况。其中一部分纸带上的点迹情况如图9所示。已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s,测得A点到B点,以及A点到C点的距离分别为x1=3.20cm,x2=12.80cm,则在打下点迹B时,物体运动的速度大小为                m/s;物体做匀加速运动的加速度大小为            m/s2
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