Question

質量為0.2kg的物體，其速度在x、y方向的分量v_x、v_y與時間t的關系如圖所示．已知x、y方向相互垂直，求：
（1）物體的初速度v₀；
（2）物體在4～6s的合力大�。�

Answer 1

分析：（1）通過x軸和y軸上的初速度，根據(jù)平行四邊形定則求出物體的初速度．
（2）根據(jù)速度時間圖線分別求出x方向和y方向上的加速度，根據(jù)平行四邊形定則求出合加速度的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出合力的大�。�

解答：解：（1）物體在初始時刻，v_x=2m/s，v_y=2m/s．
根據(jù)平行四邊形定則，v0=

vx2+vy2

=2

2

m/s．
（2）在4～6s內，物體在x方向上的加速度大小ax=

2

2

m/s2=1m/s2，在y方向上的加速度大小ay=

4

2

m/s2=2m/s2，則合加速度a=

ax2+ay2

=

5

m/s2．
根據(jù)牛頓第二定律，物體所受的合力F合=ma=

5

5

N．
答：（1）物體的初速度為2

2

m/s．
（2）物體在4～6s的合力大小為

5

5

N．

點評：解決本題的關鍵知道速度、加速度是矢量，合成和分解遵循平行四邊形定則，以及能夠熟練運用牛頓第二定律．