题目

如图所示，质量m=2.0kg的物体在水平分力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g=10m/s2．根据以上条件，求： （1）t=10s时刻物体的位置坐标； （2）t=10s时刻物体的加速度的大小与方向； （3）t=10s时刻物体的速度的大小与方向．（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） 答案：考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．. 专题： 牛顿运动定律综合专题． 分析： 对照匀速直线运动的位移公式x=vt和匀加速直线运动的位移公式，根据物体坐标与时间的关系得到物体在x轴、y轴方向的分速度和加速度，判断出物体的运动性质，将分速度合成得到物体的速度． 解答： 解：（1）由坐标与时间的关系知： x=3t=3×10m=30m y=0.2t2=0.2×102m=20m 即t=10s 时刻物体的位置坐标为（30m，20m） （2）根据x=3t，y=0.2t2判断：物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动． 且vx=3m/s， a=0.4m/s2， （3）竖直方向：vy=at=0.4×10m/s=4m/s 则v==5m/s 设v方向与x轴正方向夹角为θ 则tanθ==，θ=53° 答：（1）t=10s时刻物体的位置坐标（30m，20m） （2）加速度的大小为0.4m/s2，方向为y轴正方向． （3）t=10s时刻物体的速度的大小为5m/s，方向与x轴正方向夹角为53°． 点评： 本题的技巧是运用正交分解法研究方向未知的外力，这是物理上常用的方法，求其他量同样可以参考应用． 　

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