Question

風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室能產(chǎn)生大小和方向均可改變的風(fēng)力．如圖所示，在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中有足夠大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐標(biāo)系．質(zhì)量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s從O點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，在0~2.0s內(nèi)受到一個(gè)沿y軸正方向、大小F1=0.20N的風(fēng)力作用；小球運(yùn)動(dòng)2.0s后風(fēng)力方向變?yōu)閥軸負(fù)方向、大小變?yōu)镕2=0.10N（圖中未畫出）．試求：

（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小；

（2）風(fēng)力F2作用多長(zhǎng)時(shí)間，小球的速度變?yōu)榕c初速度相同；

（3）小球回到x軸上時(shí)的動(dòng)能．

 

               

 

Answer 1

解：（1）設(shè)在0~2.0s內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則       （1分）

    2.0s末小球在y方向的速度                                    （1分）

    代入數(shù)據(jù)解得  m/s                                           （1分）

沿x軸方向運(yùn)動(dòng)的位移                                         （1分）

    沿y軸方向運(yùn)動(dòng)的位移                                      （1分）

    2.0s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移                                       （1分）

    代入數(shù)據(jù)解得                                      （2分）

（2）設(shè)2.0s后小球運(yùn)動(dòng)的加速度為a2，F(xiàn)2的作用時(shí)間為t2時(shí)小球的速度變?yōu)榕c初速度相同．則                                                 （1分）

                                                               （1分）

代入數(shù)據(jù)解得                                                （1分）

（3）設(shè)小球回到x軸上時(shí)的動(dòng)能為Ek，由動(dòng)能定理有

                                          （2分）

代入數(shù)據(jù)解得  Ek=0.28J                                 

解析:略