问题 计算题

如图所示,在光滑的水平面上有一直角坐标系,现有一个质量m=0.1kg的小球,从y轴正半轴上的P1点以速度v0=0.6m/s垂直于y轴射入。已知小球在y>0的空间内受到一个恒力F1的作用,方向沿y轴负方向,在y<0的空间内小球受到一平行于水平面、大小不变F2的作用,且F2的方向与小球的速度方向始终垂直。现小球从P1点进入坐标系后,经x=1.2m的P2点与x轴正方向成53°角射入y<0的空间,最后从y轴负半轴上的P3点垂直于y轴射出。 (已知:sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:

(1)P1点的坐标;

(2)F1F2的大小。

答案

解:(1)设小球过P2点时速度为v,沿y方向的速度为vy,有

小球从P1点到P2点的过程,有

    

则:P1点的坐标为(0,0.8m) 

 

(2)

小球在y<0的空间中以O'为圆心做匀速圆周运动,半径为r  

由几何关系得 

 

    

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