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如图，质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为x=3.0t(m)y=0.2t2(m)，g=10m/s
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图，质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为
x=3.0t(m)
y=0.2
t
2
(m)
，g=10m/s
2
．根据以上条件求：
（1）t=10s时刻物体的位置坐标；
（2）t=10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向；
（3）t=10s时刻水平外力的大小．
◎ 答案
（1）x=3t=3×10m=30m y=0.2t
2
=0.2×10
2
m
=20m
即t=10s 时刻物体的位置坐标为（30m，20m）
（2）根据x=3t，y=0.2t
2
判断：物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动．
且v
x
=3m/s，a=0.4m/s
2
，v
y
=at=0.4×10m/s=4m/s
则v=
v
2x
+
v
2y
=5m/s
设v方向与x轴正方向夹角为θ
则tanθ=
v
y
v
x
=
4
3
，θ=53°
（3）如图，摩擦力方向与物体运动方向相反，外力与摩擦力的合力使物体加速．
应用正交分解法 F
f
=μmg，F
fx
=0.6 F
f
=0.6N，F
fy
=0.8 F
f
=0.8N
根据牛顿第二定律，得F
x
-F
fx
=0，F
x
=o，6N
F
y
-F
fy
=ma，F
y
=1.6N
则F=
F
x
+
F
y
=1.7N
答：（1）t=10s时刻物体的位置坐标（30m，20m）
（2）t=10s时刻物体的速度的大小为5m/s，方向与x轴正方向夹角为53°；加速度的大小为0.4m/s
2
，方向为y轴正方向．
（3）t=10s时刻水平外力的大小为1.7N．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图，质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为x=3.0t(m)y=0.2t2(m)，g=10m/s…”主要考查了你对 【力的合成】，【力的分解】，【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/202210/341244.html
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