| 运动的合成与分解 题目答案及解析

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必修2

第五章 曲线运动

5.1 曲线运动

运动的合成与分解

质量为$1\;\rm kg$的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度$-$时间图像分别如图甲、乙所示,则下列说法正确的是$(\qquad)$

["

$2\\;\\rm s$末物体速度大小为$7\\;\\rm m/s$

","

物体所受的合外力大小为$3\\;\\rm N$

","

物体的初速度大小为$5\\;\\rm m/s$

","

物体初速度的方向与合外力方向垂直,做匀变速曲线运动

"]
[["D"]]

$\rm A$.根据题意可知,物体在$x$方向做初速度为零的匀加速直线运动,在$y$方向做匀速直线运动,$2\;\rm s$末,由甲、乙两图可知,$v_{x}=3\;\rm m/s$$v_{y}=4\;\rm m/s$,则合速度为$v=\sqrt{v_{x}^{2}+v_{y}^{2}}=5\;\rm \text{m/s}$,故$\rm A$错误;

$\rm B$$v-t$图像的斜率表示加速度大小,则有$a_{x}=\dfrac{\Delta v}{\Delta t}=1.5\;\rm \text{m/s}^{2}$$a_{y}=0$,根据牛顿第二定律得$F_{x}=ma_{x}=1 \times 1.5\;\rm N=1.5\;\rm N$$F_{y}=0$,因而合外力$F=1.5\;\rm N$,故$\rm B$错误;

$\rm C$.当$t=0$时,由甲、乙两图可知,$v_{x}=0$$v_{y}=4\;\rm m/s$,故初速度$v_{0}=4\;\rm m/s$,故$\rm C$错误;

$\rm D$.由于初速度$v_{0}=4\;\rm m/s$,沿$y$方向,合外力$F=1.5\;\rm N$,沿$x$方向,故物体做匀变速曲线运动,故$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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