問題詳情:
在光滑的水平面內,一質量m=1 kg的質點以速度v0=10 m/s沿x軸正方向運動,經過原點後受一沿y軸正方向(豎直方向)的恆力F=15 N作用,直線OA與x軸成α=37°,如圖所示曲線為質點的軌跡圖(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)如果質點的運動軌跡與直線OA相交於P點,質點從O點到P點所經歷的時間以及P點的座標;
(2)質點經過P點時的速度大小.
【回答】
解析:(1)質點在水平方向上無外力作用做勻速直線運動,豎直方向受恆力F和重力mg作用做勻加速直線運動.
由牛頓第二定律得:a== m/s2=5 m/s2
設質點從O點到P點經歷的時間為t,P點座標為(xP,yP),
則xP=v0t,yP=at2 又tanα=
聯立解得:t=3 s,xP=30 m,yP=22.5 m.
(2)質點經過P點時沿y方向的速度vy=at=15 m/s
故P點的速度大小 vP==5 m/s.
*:(1)3 s xP=30 m yP=22.5 m (2)5 m/s
知識點:運動的合成與分解
題型:計算題