在光滑的水平面上,静止放着质量为2ks的物体,先受水平向东的力F1的作用,经2s后撤去F1,改为水平向南的力F2.再经过2s,物体与原点的位移为6m,方向为东偏

在光滑的水平面上,静止放着质量为2ks的物体,先受水平向东的力F1的作用,经2s后撤去F1,改为水平向南的力F2.再经过2s,物体与原点的位移为6m,方向为东偏

题型:不详难度:来源:
在光滑的水平面上,静止放着质量为2ks的物体,先受水平向东的力F1的作用,经2s后撤去F1,改为水平向南的力F2.再经过2s,物体与原点的位移为6m,方向为东偏南30°,如图所示,试求:
(1)力F1和F2的大小;
(2)该时刻物体速度的大小及方向.
答案
(1)将物体的运动分解为向东和向南方向,物体在向南方向的位移x2=xsin30°=6×
1
2
m=3m

根据x2=
1
2
a2t22
得,a2=
2x2
t22
=
2×3
4
m/s2=1.5m/s2

所以F2=ma2=2×1.5=3N.
设第1个2s末的速度为v1,则有
v1
2
t1+v1t2=xcos30°
,代入数据解得v1=


3
m/s

则向东方向上的加速度a1=
v1
t1
=


3
2
m/s2
F1=ma1=2×


3
2
=


3
N

(2)4s末向东方向上的分速度vx=v1=


3
m/s
,向南方向上的分速度vy=a2t2=3m/s,
根据平行四边形定则知v=


vx2+vy2
=


3+9
=2


3
m/s

设速度的方向与向东方向的夹角为θ,tanθ=
vy
vx
=


3
,解得θ=60°.
答:(1)力F1和F2的大小分别为


3
N
、3N.
(2)该时刻物体速度的大小为2


3
m/s
,方向东偏南60°.
举一反三
据报道:我国航天员在俄国训练时曾经“在1.5万米高空,连续飞了10个抛物线.俄方的一个助理教练半途就吐得一塌糊涂,我们的小伙子是第一次做这种实际飞行实验,但一路却神情自若,失重时都纷纷飘起来,还不断做着穿、脱宇航服等操作.”设飞机的运动轨迹是如图所示的一个抛物线接着一段120度的圆弧再接着一个抛物线;飞机的最大速度是900km/h,在圆弧段飞机速率保持不变;被训航天员所能承受的最大示重是8mg.求:
(1)在这十个连续的动作中被训航天员处于完全失重状态的时间是多少?
(2)圆弧的最小半径是多少?(实际上由于飞机在这期间有所调整和休息,所花总时间远大于这个时间,约是一小时)
(3)完成这些动作的总时间至少是多少?
(4)期间飞机的水平位移是多少?(提示:抛物线部分左右对称,上升阶段和下降阶段时间相等,水平位移相等,加速度相同,飞机在抛物线的顶端时速度在水平方向)(取g=9.75m/s2
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计,盘内放一个物体P处于静止,P的质量m=12kg,弹簧的劲度系数k=300N/m.现在给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在t=0.2s内F是变力,在0.2s以后F是恒力,g=10m/s2,则F的最小值是______,F的最大值是______.
题型:不详难度:| 查看答案
为了测量小木板和斜面的滑动摩擦系数,某同学设计了如下的实验,在小木板上固定一个弹簧秤,(弹簧秤的质量不计),弹簧秤下吊一个光滑的小球.将木板连同小球一起放在斜面上,如图所示,用手固定住木板时,弹簧秤的示数为F1,放手后木板沿斜面下滑,稳定时弹簧秤的示数为F2,测的斜面的倾角为θ,由测量的数据可以算出小木板跟斜面间的滑动摩擦系数是多少?
题型:不详难度:| 查看答案
质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中,如图所示,在匣子的顶部和底部都装有压力传感器,当匣子随升降机以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,匣子项部的压力传感器显示的压力为6.0N,底部的压力传感器显示的压力为10.0N(g=10m/s2
(1)当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器的示数的一半时,试确定升降机的运动情况.
(2)要使匣子顶部压力传感器的示数为零,升降机沿竖直方向的运动情况可能是怎样的?
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,质量为20kg的物体,沿水平面向右运动,它与水平面之间的动摩擦因数为0.1,同时还受到大小为10N的水平向右的力的作用,则该物体(g取10m/s2)(  )
A.所受摩擦力大小为20N,方向向左
B.所受摩擦力大小为20N,方向向右
C.运动的加速度大小为1.5m/s2,方向向左
D.运动的加速度大小为0.5m/s2,方向向左

题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.