问题
问答题
在光滑的水平面上，静止放着质量为2ks的物体，先受水平向东的力F1的作用，经2s后撤去F1，改为水平向南的力F2．再经过2s，物体与原点的位移为6m，方向为东偏南30°，如图所示，试求：
（1）力F1和F2的大小；
（2）该时刻物体速度的大小及方向．
答案
（1）将物体的运动分解为向东和向南方向，物体在向南方向的位移x2=xsin30°=6×
m=3m，1 2
根据x2=
a2t22得，a2=1 2
=2x2 t22
m/s2=1.5m/s2，2×3 4
所以F2=ma2=2×1.5=3N．
设第1个2s末的速度为v1，则有
t1+v1t2=xcos30°，代入数据解得v1=v1 2
m/s，3
则向东方向上的加速度a1=
=v1 t1
m/s2，3 2
则F1=ma1=2×
=3 2
N．3
（2）4s末向东方向上的分速度vx=v1=
m/s，向南方向上的分速度vy=a2t2=3m/s，3
根据平行四边形定则知v=
=vx2+vy2
=23+9
m/s，3
设速度的方向与向东方向的夹角为θ，tanθ=
=vy vx
，解得θ=60°．3
答：（1）力F1和F2的大小分别为
N、3N．3
（2）该时刻物体速度的大小为2
m/s，方向东偏南60°．3