Question

3．質(zhì)量為1kg的物體，在一恒力作用下，于光滑水平面內(nèi)運動，它的速度分量V_x和V_y隨時間t的變化圖象如圖所示，則恒力F的大小為1N方向是y軸負方向，當t=2s時，物體的運動速度最�。�

Answer 1

分析 從圖中可以看出物體參與了兩個運動，一個是x方向上的勻速直線運動，另一個是y方向上的豎直上拋運動，這兩個運動互相垂直，結(jié)合牛頓運動定律和運動學公式及矢量的合成即可得知各選項的正誤．

解答 解：物體在x方向上做速度為2m/s的勻速直線運動，
在y方向上做豎直上拋運動，加速度為a=$\frac{△{v}_{y}}{△t}$=$\frac{0-2}{2}$=-1m/s²的勻變速直線運動，
則恒力F的大小為F=ma=1×1=1N；
其方向是y軸負方向；
當t=2s時，y方向的速度為零，則此時物體的合速度最小，
故答案為：1N，y軸負方向，2．

點評 該題考查了兩個運動的合運動的判斷，具體可分為以下三種情況：
（1）：兩個分運動都是勻速直線運動，則合運動一定是勻速直線運動．
（2）：當兩個分運動一個是勻速直線運動，一個是勻變速直線運動時，如果合加速度與合速度在同一直線上，物體的合運動為勻變速直線運動，如果合加速度與合速度不在同一直線上，則物體做曲線運動．
（3）：如果兩個分運動都是勻加速直線運動，如果合加速度與合速度在同一直線上，物體的合速度為勻變速直線運動，如果合加速度與合速度不在同一直線上，則物體做曲線運動．