Question

如图，质量kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，。根据以上条件求：

（1）s时刻物体的位置坐标；

（2）s时刻物体的速度和加速度的大小和方向；

（3）s时刻水平外力的大小。 

Answer

（1）（30m，20m）， （2）v=5m/s，与水平成角530，a=0.4m/s，沿y轴正方向  

（3）F=1.71N

【解析】（1）将代入坐标与时间的关系有：、；

（2）水平方向匀速运动，有，

竖直方向，有，方向沿y轴正方向，

则合速度，方向与水平成角530。

（3）因为摩擦力方向总与物体相对运动的方向相反，故滑动摩擦力方向与x轴的负方向成37°，沿y轴方向根据牛顿第二定律有： ，沿x轴方向有：，代入数据得：。