在光滑的水平面上有一直角坐标系,现有一个质量m=0.1kg的小球,从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入.已知小球在y>0的空间内受到一个恒力F1的作用,方向沿y轴

◎ 题目

在光滑的水平面上有一直角坐标系,现有一个质量m=0.1kg的小球,从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入.已知小球在y>0的空间内受到一个恒力F1的作用,方向沿y轴负方向,在y<0的空间内小球受到一平行于水平面、大小不变F2的作用,且F2的方向与小球的速度方向始终垂直.现小球从P1点进入坐标系后,经x=1.2m的P2点与x轴正方向成53°角射入y<0的空间,最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出.如图所示,(已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)P1点的坐标
(2)F1的大小
(3)F2的大小.
魔方格

◎ 答案

(1)设小球过P2点时速度为v,沿y方向的速度为vy,如图则有
魔方格

  vy=v0tan53°=0.8m/s
  v=
v0
cos53°
=1m/s
小球从P1点到P2点的过程,有
  t=
x
v0

  t=2s     
  a=
vy
t
=
0.8
2
m/s2
=0.4m/s2    
  y=
1
2
at2
=0.8m              
则:P1点的坐标为(0,0.8m)   
(2)由牛顿第二定律得:F1=ma=0.1×0.4N=0.04N   
(3)小球在y<0的空间中以O′为圆心做匀速圆周运动,半径为r. 
由几何关系得:r=O′P2=
OP2
sin53°
=1.5m
则F2=m
v2
r
      
代入解得 F2=6.67×10-2N     
答:
(1)P1点的坐标为(0,0.8m).
(2)F1的大小为0.04N.
(3)F2的大小为6.67×10-2N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在光滑的水平面上有一直角坐标系,现有一个质量m=0.1kg的小球,从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入.已知小球在y>0的空间内受到一个恒力F1的作用,方向沿y轴…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在匀强磁场中的运动】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐