光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體從靜止開(kāi)始受水平力而運(yùn)動(dòng),在前5s內(nèi)受到一個(gè)正東方向、大小為1N的水平恒力作用,第5s末該力撤去,改為受一個(gè)正北方向、大小為0.5N的水平恒力,作用10s時(shí)間,問(wèn):
(1)該物體在前5s和后10s各做什么運(yùn)動(dòng)?
(2)第15s末的速度大小及方向各是什么?
(1)根據(jù)題意可知:前5s物體受到恒力作用,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后10s物體的合力方向與速度方向垂直,故做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
(2)a
1=
=2m/s
2,
V
1=a
1t
1=10m/s (向東)
此后物體做曲線運(yùn)動(dòng),可把此運(yùn)動(dòng)分解到正北和正東方向研究,正東做勻速直線運(yùn)動(dòng),正北做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
正北方向有:a
2=
=1m/s
2 v
2=a
2t
2=10m/s (向北)
所以 v=
=10m/ssinθ=
=
θ=45°
所以速度方向?yàn)闁|偏北45°
答:(1)該物體在前5s做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后10s做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);
(2)第15s末的速度大小為
10m/s,方向?yàn)闁|偏北45°.