問題詳情:
在光滑的水平面上,一滑塊的質量m=2 kg,在水平面上恆定外力F=4 N(方向未知)作用下運動,如圖所示為滑塊在水平面上運動的一段軌跡,滑塊過P、Q兩點時速度大小均為v=5 m/s,滑塊在P點的速度方向與PQ連線夾角α=37°,sin 37°=0.6,則下列説法正確的是 ( )
A.水平恆力F的方向與PQ連線成53°夾角
B.滑塊從P到Q的時間為3 s
C.滑塊從P到Q的過程中速度最小值為4 m/s
D.P、Q兩點連線的距離為10 m
【回答】
BC
【解題指導】由P到Q動能不變,合力F為恆力做功為零,力F方向與PQ連線垂直。
【解析】在P、Q兩點的速度具有對稱*,故分解為沿着PQ方向和垂直PQ方向,在沿着PQ方向上做勻速直線運動,在垂直PQ方向上做勻變速直線運動,所以力F垂直PQ向下,在頂點處速度最小,只剩下沿着PQ方向的速度,故有:vmin=vPcos 37°=4 m/s,故A錯誤,C正確;在垂直PQ方向上,有a=
=2 m/s2,當在垂直PQ方向上速度為零時,時間為:t== s=1.5 s,根據對稱*,滑塊從P到Q的時間為:t′=2t=3 s,PQ連線的距離為
s=vPcos 37°·t′=12 m,故B正確,D錯誤。
知識點:動能和動能定律
題型:多項選擇