Question

一个质量为0.5kg的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从静止开始受水平力而运动；物体在前5s内受到一个正东方向、大小为F₁＝2.0N的水平恒力作用，在第5s末撤去F₁，同时物体进入光滑水平面并受到一个正北方向、大小为F₂＝0.5N的水平恒力，作用时间为10s． g＝10m/s²，那么：

（1）该物体在前5s和后10s各做什么运动？

（2）求第5s末和第15s末物体的速度．

 

Answer 1

【答案】

（1）匀加速直线运动，匀加速曲线运动，（2）

【解析】（1）在前5s内，物体受到向东的力，同时受到向西的摩擦力，合力方向向东，大小为,并且物体是由静止开始运动的，所以根据牛顿运动定律可知物体在前5s时间 内做匀加速直线运动，在后10s，物体受到向北的恒力，但是速度方向却是向东的，所以物体做匀加速曲线运动，

（2）在前5s内，根据牛顿第二定律，，所以5s末的速度为

在后10s内，物体在向东方向上做匀速直线运动，即，在向北方向上做加速度的加速运动，所以10s后，向东方向的速度为，向北方向的速度为，所以物体的合速度为，方向东偏北

思路分析：对两个阶段物体的受力情况进行分析，特别注意分析合外力方向与速度方向的关系，然后结合牛顿第二运动定律分析解题，

试题点评：本题的关键是理解当物体的合外力与速度方向共线时，物体做直线运动，当物体的合外力与速度方向不共线时，物体做曲线运动，