Question

5．某個質(zhì)量為m=1kg的物體從靜止開始下落的過程中，除受重力外，還受到水平方向向右的恒力F=5N的作用，
（1）求它在時刻1s的水平分速度和豎直分速度大��；
（2）建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼担瑢懗鲞@個坐標系中代表物體運動軌跡的x、y之間的關(guān)系式；  
（3）在建立適當(dāng)?shù)淖鴺讼抵挟嫵鲞\動軌跡．

Answer 1

分析 本題的關(guān)鍵是對物體進行受力分析，注意水平方向與豎直方向兩力恒定，從而確定運動性質(zhì)，再然后由力的平行四邊形定則求出合力方向，即可判斷小球運動的軌跡，列出軌跡方程．

解答 解：（1）以物體下落點為坐標原點，水平方向為x軸，豎直方向為y軸；
水平分運動是初速度為零的勻加速直線運動，豎直分運動是自由落體運動，故：
v_x=at=$\frac{F}{m}$t=$\frac{5}{1}×1$=5m/s
v_y=gt=10×1=10m/s 
（2）由題意可知，豎直方向的重力與水平方向的拉力F均不變，由力的合成可知，則其合力也恒定，由于從靜止開始運動，因此物體做初速度為零的勻加速直線運動；由于水平方向力的大小一定，又小球受到的重力方向向下，且均為恒力，所以小球受到的合力根據(jù)平行四邊形定則應(yīng)沿斜向下方，又初速度為零，所以小球?qū)⒀睾狭Ψ较蜃鰟蚣铀僦本�運動，由數(shù)學(xué)知識有：
y=kx=$\frac{mg}{F}$x=$\frac{1×10}{5}$x=2x；
（3）根據(jù)物體運動軌跡的x、y之間的關(guān)系式y(tǒng)=2x； 則運動軌跡如下圖所示：
．
答：（1）求它在時刻1s的水平分速度和豎直分速度大小5m/s與15m/s；
（2）這個坐標系中代表物體運動軌跡的x、y之間的關(guān)系式y(tǒng)=2x；  
（3）如上圖所示．

點評 解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵是正確受力分析，然后選取相應(yīng)的物理規(guī)律求解討論即可，同時注意運動的合成方法，及掌握軌跡方程的確定．