問題詳情:
如圖所示,在光滑水平面上有座標xOy,質量爲1kg的質點開始靜止在xOy平面上的原點O,某一時刻受到沿+x方向的恆力F1作用,F1的大小爲2N,若力F1作用一段時間t0後撤去,撤去力F1後5s末質點恰好透過該平面上的A點,A點座標爲x=11m,y=15m.
(1)爲使質點按題設條件透過A點,在撤去力F1的同時對質點施加一個沿y軸正方向的恆力F2,計算F2的大小?
(2)計算力F1作用時間t0.
【回答】
考點: 牛頓第二定律;勻變速直線運動的位移與時間的關係.
專題: 牛頓運動定律綜合專題.
分析: (1)根據牛頓第二定律求出y方向的加速度,運用運動學公式表示出y方向上的位移.
(2)求出前段時間內的加速度和兩段時間內的水平位移,聯立求時間.
解答: 解:(1)沿y軸方向有:
其中:
可得:==1.2N
(2)剛開始:a1==m/s2=2m/s2;
沿x軸方向的位移:
撤去力F1後5s位移:x2=vt=a1t0t
由題意:x1+x2=11
聯立解得:t0=1s
答:(1)爲使質點按題設條件透過A點,力F2應爲1.2N;
(2)力F1作用時間爲1s.
點評: 解決本題的關鍵將物體的運動分解爲x方向和y方向,根據牛頓第二定律求出加速度,運用運動學公式進行求解.
知識點:牛頓第二定律
題型:計算題