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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面建立直角坐标系Oxy．现对小球施加一沿x轴正方向大小为2.0N的恒力F1，使小球从静止开始运动，经过
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面建立直角坐标系Oxy．现对小球施加一沿x轴正方向大小为2.0N的恒力F
1
，使小球从静止开始运动，经过1.0s撤去F
1
，立即加恒力F
2
，F
2
方向沿y轴的正方向，大小为2.0N，再经过1.0s撤去F
2
，立即加恒力F
3
使小球再经过2.0s速度恰好为零．
求：
（1）2.0秒末小球的速度大小和方向
（2）F
3
的大小和方向
（3）小球在4.0s内的位移大小．
◎ 答案
（1）第1s内，小球沿x轴正方向做匀加速直线运动，加速度大小为a
1
=
F
1
m
=2m/s
2
，第1s末速度为v
1
=a
1
t
1
=2m/s，
第2s内，小球沿y轴正方向做匀加速直线运动，加速度大小威a
2
=
F
2
m
=2m/s
2
速度为v
2
=a
2
t
2
=2m/s，
小球的合速度v=
v
1
2
+
v
2
2
=2
2
m/s 方向在第一象限与x轴成45°角
（2）第3s内的加速度a
3
=
v
t
=
2
m/
s
2
，根据牛顿第二定律：F
3
=ma
3
=
2
N，方向在第三象限与x轴成45°角
（3）第1s内水平方向的分位移：x
1
=
1
2
a
1
t
1
2
=1m，竖直方向位移：y
1
=0
第2s内水平方向位移：x
2
=v
2
t
2
=2m，竖直方向位移：y
2
=
1
2
a
2
t
2
2
=1m
第3s内水平方向位移
x
3
=
1
2
a
3
t
3
2
cos45°
=2m，竖直方向位移：
y
3
=
1
2
a
3
t
3
2
cos45°
=2m
水平方向总位移：x=x
1
+x
2
+x
3
=5m
竖直方向总位移：y=y
1
+y
2
+y
3
=3m
总位移X=
x
2
+
y
2
=
34
m
答：（1）2.0秒末小球的速度大小为2
2
m/s方向在第一象限与x轴成45°角．
（2）F
3
的大小为
2
N和方向在第三象限与x轴成45°角．
（3）小球在4.0s内的位移大小为
34
m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在光滑水平面上有一质量m=1.0kg的小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面建立直角坐标系Oxy．现对小球施加一沿x轴正方向大小为2.0N的恒力F1，使小球从静止开始运动，经过…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿第二定律】 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/202208/230153.html
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