Question

3．一質量為2kg的物體在如圖甲所示的xOy平面上運動，在x軸方向上的v-t圖象和在y軸方向上的位移-時間圖象分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（　　）

• A． 前2 s內物體做勻變速直線運動
• B． 物體的初速度為8 m/s
• C． 2 s末物體的速度大小為8 m/s
• D． 前2 s內物體所受的合外力為8N

Answer 1

分析 由v-t圖象可知物體的速度變化；由x-t圖象可知y方向上的位移的變化；由運動的合成和分解可知物體的運動狀態，由牛頓第二定律可求得物體的合外力．

解答 解：A、由v-t圖可知，物體在x方向上初速度為8m/s，而在y方向上，物體做速度為4m/s的勻速運動，故在前2s內物體做勻變速的曲線運動，故A錯誤；
B、由y軸方向上的位移-時間圖象，可知，其方向的速度大小v_y=$\frac{8}{2}$m/s=4m/s，物體的初速度為水平速度和豎直速度的合速度，故初速度為v_合=$\sqrt{{8}^{2}+{4}^{2}}$m/s=4$\sqrt{5}$m/s； 故B錯誤；
C、2s末的物體的速度只有豎直分速度，故速度為4m/s，故C錯誤；
D、前2s內物體的加速度為4m/s²，故由牛頓第二定律可知，其合力F=ma=8N，故D正確；
故選：D．

點評 圖象是物理學中重要的解題方法之一，一定要熟練掌握公式的意義及應用，同時掌握運動的合成與分解內容，及矢量合成法則．