一质量为2kg的物体在水平面上运动.在水平面内建立xoy坐标系.t=0时刻,物体处于原点位置,之后它的两个正交分速度-时间图象分别如图所示.求:
(1)4s末物体的速度;
(2)从4s末到6s末的时间段内物体的合外力;
(3)开始6s内物体的位移.
网友回答
解:(1)由图象可知:
4s末,vx=2m/s,=4m/s,所以,,
设v与x轴正向夹角为α,则tanα==2,即α=arctan2;
(2)由图象可知,
4s末到6s末,,
,
则a=,
设a与x轴正向夹角为β,则tanβ==2,即β=π-arctan2
所以合力为:F=ma=2N;
(3)速度-时间图象与横轴所围的面积表示位移,由图象可知,
开始6s内,,
,
则位移S=,
设S与x轴正向夹角为θ,则tanθ==,即θ=arctan.
答:(1)4s末物体的速度为,方向与x轴正向夹角为arctan2;
(2)从4s末到6s末的时间段内物体的合外力为2N;
(3)开始6s内物体的位移为.
解析分析:物体参与了两个运动,根据v-t图象知道,一个是先匀速直线运动,再匀减速,另一个是先匀加速直线运动,再匀减速直线运动.
根据运动的合成去求解有关的物理量.
点评:能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键.
对于矢量的合成应该运用平行四边形法则.