在光滑的水平面内,一质量m="1"kg的质点以速度v0="10"m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F="15"N作用,直线OA与x轴成37°角,下图所示曲线为质点的轨

◎ 题目

在光滑的水平面内,一质量m="1" kg的质点以速度v0="10" m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F="15" N作用,直线OA与x轴成37°角,下图所示曲线为质点的轨迹图,求:

(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标.
(2)质点经过P点时的速度.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

◎ 答案

(1)3 s  P(30 m,22.5 m)
(2)vP="18" m/s,方向与x轴成arctan斜向上

◎ 解析


(1)设P点坐标为(x,y),由图可知:y=xtan37°=x                   ①
质点竖直向上的加速度a== m/s2="5" m/s2
设从O→P经历时间为t,则由运动学公式得:
x=v0t="10t      " ②
y=at2=·5t2    ③
综合①②③得:t="3" s,x="30" m,y=x="22.5" m.
(2)到达P点时质点竖直分速度vy="at=5×3" m/s="15" m/s
则vP== m/s≈ m/s="18" m/s
设vP方向与x轴成α角,则tanα===
α=arctan  

◎ 知识点

    专家分析,试题“在光滑的水平面内,一质量m="1"kg的质点以速度v0="10"m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F="15"N作用,直线OA与x轴成37°角,下图所示曲线为质点的轨…”主要考查了你对  【运动的合成与分解】  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。

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