Question

10．質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，已知相互垂直的兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 質(zhì)點(diǎn)初速度為0
• B． 質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為5m/s
• C． 2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為5m/s
• D． 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為3N

Answer 1

分析 由圖象可以看出，質(zhì)點(diǎn)在x方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可以分別求出各個(gè)時(shí)刻兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度、力，再根據(jù)平行四邊形定則合成得到合運(yùn)動(dòng)的速度與合力．

解答 解：AB、t=0時(shí)，v_x=0，v_y=4m/s因而v₀=4m/s，故A錯(cuò)誤，B也錯(cuò)誤；
C、據(jù)題意，物體在兩個(gè)互相垂直方向上運(yùn)動(dòng)，即x與y方向垂直，且質(zhì)點(diǎn)在x方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，2s末，v_x=3m/s，v_y=4m/s，
因而v=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{{3}^{2}+{4}^{2}}$=5m/s，故C正確；
D、a_x=$\frac{△v}{△t}$=1.5m/s²，a_y=0
根據(jù)牛頓第二定律：
F_x=ma_x=2×1.5N=3N
F_y=0
因而F=3N，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵為根據(jù)圖象得出x和y方向的分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等效替代關(guān)系，得出合運(yùn)動(dòng)的速度與受力情況．