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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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一个质量为1kg的物体，t=0时初速度为零，在2N的合力作用下沿x轴正方向运动，1s后再增加一个大小也为2N、方向沿y轴正方向的力，则该物体在2s末的速度大小为______m/s，前2s内
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
一个质量为1kg的物体，t=0时初速度为零，在2N的合力作用下沿x轴正方向运动，1s后再增加一个大小也为2N、方向沿y轴正方向的力，则该物体在2s末的速度大小为______ m/s，前2s内的位移为______m．
◎ 答案
根据牛顿第二定律F
合
=ma，可知
沿x正方向的加速度
a
x
=
F
x
m
=
2
1
m/
s
2
=2m/
s
2
沿y正方向的加速度
a
y
=
F
y
m
=
2
1
m/
s
2
=2m/
s
2
1s末的速度v
1
=a
x
t
1
=2×1m/s=2m/s
前1s内的位移
x
1
=
1
2
a
x
t
1
2
=
1
2
×2×
1
2
m=1m
接下来，在x方向和y方向都要做匀加速运动，根据运动的独立性，分别求解在这两个方向上的速度和位移，再用勾股定理合成速度和位移．
第2s末，x方向上的速度v
x
=v
1
+a
x
t
2
=2+2×1m/s=4m/s
y方向上的速度v
y
=a
y
t
2
=2×1m/s=2m/s
所以第2s末的实际速度为
v=
v
x
2
+
v
y
2
=
4
2
+
2
2
m/s=
20
m/s≈4.47m/s
第2s内，x方向上发生的位移
s
x
=
v
1
t
2
+
1
2
a
x
t
2
2
=
2×1+
1
2
×2×
1
2
m=3m
y方向上发生的位移
s
y
=
1
2
a
y
t
2
2
=
1
2
×2×
1
2
m=1m
前2s内，x方向上发生的总位移x=x
1
+s
x
=1+3m=4m
y方向上发生的位移y=
s
y
=
1
2
a
y
t
2
2
=1m
所以，前2s内发生的实际位移为
s=
x
2
+
y
2
=
4
2
+
1
2
m=
17
m≈4.12m
故答案为：4.47，4.12．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“一个质量为1kg的物体，t=0时初速度为零，在2N的合力作用下沿x轴正方向运动，1s后再增加一个大小也为2N、方向沿y轴正方向的力，则该物体在2s末的速度大小为______m/s，前2s内…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的速度与时间的关系】，【匀变速直线运动的位移与时间的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/229474.html
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