Question

在光滑的水平面上，一滑块的质量m=2kg，在水平面上受水平方向上恒定的外力F=4N（方向未知）作用下运动，如图所示给出了滑块在水平面上运动的一段轨迹，滑块过PQ两点时速度大小均为v=5m/s。滑块在P点的速度方向与PQ连线夹角α=37°，sin37°=0.6，则（　　）

A.水平恒力F的方向与PQ连线成53°夹角

B.滑块从P到Q的时间为3s

C.滑块从P到Q的过程中速度最小值为4m/s

D.PQ两点连线的距离为12m

Answer

BCD

【解析】

A．设水平恒力F的方向与PQ连线夹角为β，滑块过P、Q两点时的速度大小相等，根据动能定理得

FxPQcosβ=△Ek=0

得β=90°，即水平恒力F与PQ连线垂直且指向轨迹的凹侧，故A错误；
B．把P点的速度分解在沿水平力F和垂直水平力F两个方向上，沿水平力F方向上滑块先做匀减速后做匀加速直线运动，有

当F方向速度为零时，时间为

根据对称性，滑块从P到Q的时间为

t'=2t=3s

故B正确；

C．当F方向速度为零时，只有垂直F方向的速度

v'=vcos37°=4m/s

此时速度方向与F垂直，速度最小，故C正确；

D．垂直F的方向上物块做匀速直线运动，有

xPQ=v't'=12m

故D正确。

故选BCD。