Question

光滑水平面上，一物体静止。在前5秒受一正东方向、大小是10N的恒力作用，从第5秒末开始改为正北方向大小为5N的恒力作用10秒，以下说法正确的是（      ）

A. 在第10秒末向正北方向运动 B. 从第5秒末开始做曲线运动

C. 在第10秒末的加速度方向是正北 D. 在第15秒末的速度方向是向东偏北45°

Answer

BCD

【解析】

根据题意知，物体前5秒有向东的加速度a1做匀加速直线运动，5秒后，物体具有正北方向的加速度a2，正东方向的速度做匀变速直线运动（类平抛运动）。根据题意有：a1方向正东，a2方向正北，且a1=2a2；10秒末物体在正东方向上的速度v东=5a1，在正北方向的速度v北=5a2，根据平行四边形定则，10秒末速度方向不沿正北方向，故A错误；第5秒末物体具有正东方向的速度，正北方向的加速度，根据物体做曲线运动的条件合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上知，物体开始做曲线运动。B正确；从第5秒末开始改变为正北方向的5N恒力作用10秒，故在第10秒末时物体受到正北方向的恒力，加速度方向为正北。C正确。根据运动的合成与分解可知，15秒末物体在正东方向的分速度大小为v东=5a1，在正北方向的分速度大小为v北=10a2，又据牛顿第二定律知，a1=2a2，所以v东=v北，根据平行四边形定则可知，15秒末的速度方向是向东偏北45°，选项D正确。