风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴
◎ 题目
| 风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0～2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N（图中未画出）．试求： （1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小； （2）风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同； （3）小球回到x轴上时的动能．  |
◎ 答案
| （1）球受重力、支持力和风的推力，在x方向不受外力，做匀速直线运动，在y方向受到恒定的力，故y方向做匀变速直线运动； 设在0～2.0s内小球运动的加速度为a1，则根据牛顿第二定律，有F1=ma1 解得：a1=
Vy=a1t=0.80m/s Sy=
Sx=V0t=0.80m 故合位移为 S=
（2）根据牛顿第二定律，风力F2作用时物体的加速度为：a2=
风力F2作用为：t=
故风力F2作用4s的时间，小球的速度变为与初速度相同． （3）小球回到x轴上，则y方向的分位移为零，根据运动学公式，有 0=Sy+
v′y=-
|
