光滑水平面上有一直角坐标系，质量m=4kg的物块静止在坐标原点，先用沿x轴正方向的力F1=8N作用了2s，然后撤去F1，并立即用沿y轴正方向的力作用F2=12N．求：物块在第3s末的速度．

Question

光滑水平面上有一直角坐标系，质量m=4kg的物块静止在坐标原点，先用沿x轴正方向的力F₁=8N作用了2s，然后撤去F₁，并立即用沿y轴正方向的力作用F₂=12N．求：物块在第3s末的速度．

Answer 1

在t₁=2s内物体的加速度为a₁=(F1)/(m)=(8)/(4)m/s2=2m/s2，
2s时的速度为v₁=a₁t₁=2×2m/s=4m/s，方向沿x轴正方向；
以后在x轴正方向物体做匀速直线运动；
在2s后物体的加速度大小为：a₂=(F2)/(m)=(12)/(4)m/s2=3m/s2，
在t₂=3s末物体在y轴正方向的速度大小为：
v₂=a₂（t₂-t₁）=3×（3-2）m/s=3m/s，
所以在3s末的合速度为v=√(v21+v22)=√(42+32)m/s=5m/s；
设速度方向与x轴正方向夹角为θ，则tanθ=(v2)/(v1)=(3)/(4)，
解得θ=37°．
答：物块在第3s末的速度大小为5m/s，方向与x轴正方向夹角为37°．