问题 计算题

在光滑水平面内有Oxy坐标系,质量m="0.25" kg的小球正沿y轴正方向匀速运动,其速度为v0=2m/s,如图所示,当质点运动到原点O处时开始受到+x方向的恒力F作用,小球恰能经过坐标为(4m,4m)的P点.求:

(1)恒力F的大小?

(2)小球经过P点时的动能大小EP=?

答案

(1)小球在xOy平面内,在y轴方向做匀速直线运动,在x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,设小球加速度为a,经过时间t从坐标原点到P点,则

……………………………………………………………………①

………………………………………………………………………②

代入数据,得

…………………………………………………………………③

由牛顿第二定律得

……………………………………………………………………④

代入数据,得

…………………………………………………………………⑤

(2)设从坐标原点到P点恒力F做功为W,则

…………………………………………………………………⑥

根据动能定理

………………………………………………………⑦

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