Question

質量為1kg的物體，在一水平恒力作用下，在光滑水平面內運動，它的速度分量v_x和v_y隨時間t的變化圖象如下圖所示，則恒力F的大小為

1N

，方向是

和初速度方向相反

．

Answer 1

分析：運用運動的合成法研究物體的加速度，再由牛頓第二定律求解合力．由速度圖象的斜率等于加速度，分別求出x軸和y軸方向物體的加速度，再求出合加速度，即可求解合力．

解答：解：（1）由圖看出，物體在x軸方向做勻速直線運動，y軸方向做勻減速運動，則
 a=a_y=

△v

△t

=

0-2

2

=-1m/s2
由牛頓第二定律得，F_合=ma=-1N，所以恒力F的大小為1N，方向和初速度方向相反．
故答案為：1N；和初速度方向相反

點評：本題是運動的合成問題，包括加速度、速度、位移的合成，都按平行四邊形定則進行合成．