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在光滑的水平面上有一直角坐标.质量为m=4kg的物体,沿y轴正方向以大小为5m/s的初速度通过坐标原点O,此时给物体施加一个沿x轴正方向的恒力F.一段时间后物体恰好通过点P,P点的坐标为(2.5m,5m).求:
(1)物体由O运动到P点的时间;
(2)恒力F的大小;
(3)物体在P的速度的大小和方向.

【答案】分析:(1)由题意可知,物体在y方向做匀速直线运动,根据运动学公式,即可求解;
(2)根据牛顿第二定律与运动学公式,即可求解;
(3)根据速度公式与几何关系,结合三角函数,即可求解.
解答:解:(1)因匀速运动,则有t==1s                                       
(2)由位移公式,则有x=at2                                          
由牛顿第二定律,F=ma   
解得:F=20N                                       
(3)vx=at=5m/s                                       
由几何关系,v2=vx2+vo2
解得:v=5m/s                                           
因tanθ==1     
θ=45°
即速度方向与x轴成45°斜向上
答:(1)物体由O运动到P点的时间1s;
(2)恒力F的大小20N;
(3)物体在P的速度的大小5m/s和方向与x轴成45°斜向上.
点评:考查运动的合成与分解,掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用,理解几何关系的运用.
练习册系列答案
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在光滑的水平面上有一直角坐标系,现有一个质量m=0.1kg的小球,从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入.已知小球在y>0的空间内受到一个恒力F1的作用,方向沿y轴负方向,在y<0的空间内小球受到一平行于水平面、大小不变F2的作用,且F2的方向与小球的速度方向始终垂直.现小球从P1点进入坐标系后,经x=1.2m的P2点与x轴正方向成53°角射入y<0的空间,最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出.如图所示,(已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
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次.

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(2005?宿迁模拟)如图所示在光滑的水平面上有一平板小车M正以速度v向右运动.现将一质量为m的木块无初速度放上小车,由于木块和小车间的摩擦力作用,小车的速度将发生变化.为使小车保持原来的运动速度不变,必须及时对小车施加一向右的水平恒力F.当F作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随小车一起以速度v共同向右运动.设木块和小车间的动摩擦因素为μ,求在上述过程中,水平恒力F对小车做多少功?

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(1)P1点的坐标;
(2)匀强电场的电场强度E;
(3)匀强磁场的磁感应强度B.

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(1)物块的初速度v0
(2)在上述整个过程中小车相对地面的位移.

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