问题
问答题
质量为m=2kg的质点停在一平面直角坐标系xOy的原点O，它受到三个力的作用，正好在O点处于静止状态，已知三个力都在xOy平面内，且其中的F2=4N，方向沿y轴的负方向，从t=0时起，停止其中F1的作用，到第2s末质点的位置坐标为（-2m，0），求：
（1）F1的大小和方向；
（2）若从第2s末起恢复F1的作用，而同时停止第三个力F3的作用，则到第4s末质点的坐标位置是多少？
（3）第4s末质点的速度大小和方向如何？
答案
（1）根据匀加速直线运动位移公式得：s=
a1t2 1 2
解得：a1=
=2s t2
m/s2=1 m/s2 2×2 2×2
根据牛顿第二定律得：F1=ma=2 N，方向：沿x轴正方向
（2）第2 s末质点的速度：v1=-at=-2 m/s
沿x轴方向：a1=1 m/s2
沿y轴方向：a2=
=2 m/s2 F2 m
x=-x0+v1t+
a1t2=（-2-2×2+1 2
×1×22）m=-4 m 1 2
y=-
a2t2=-1 2
×2×22 m=-4 m 1 2
所以第4 s未质点的位置坐标为（-4 m，-4 m）
（3）沿x方向速度：vx=v1+a1t=（-2+1×2）m/s=0
沿y方向速度：vy=-a2t=-2×2 m/s=-4 m/s
∴第4 s末速度：v4=4 m/s，方向沿y轴负方向
答：（1）F1的大小为2 N，沿x轴正方向；
（2）第4s末质点的坐标位置是（-4 m，-4 m）；
（3）第4s末质点的速度大小为4 m/s，方向沿y轴负方向．