如图一所示,质量分别为m1=1kg和m2=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上,若对A、B分别施加大小随时间变化的水

如图一所示,质量分别为m1=1kg和m2=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上,若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F1和F2,其中F1=(9-2t)N,F2=(3+2t)N,请回答下列问题:
(1)A、B两物块在未分离前的加速度是多大?
(2)经多长时间两物块开始分离?
(3)在图二的坐标系中画出两物块的加速度a1和a2随时间变化的图象.
(4)速度的定义为v=△s/△t,“v-t”图象下的“面积”在数值上等于位移△s;加速度的定义为a=△v/△t,则“a-t”图象下的“面积”在数值上应等于什么?
(5)试从加速度a1和a2随时间变化的图象中,求出A、B两物块自分离后,经过2s时的速度大小之差.
挥刀斩情 1年前 已收到1个回答 举报

此时此景难为情 果实

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解题思路:A、B两物块在未分离前加速度相同,根据牛顿第二定律求解加速度.
当两物体分离瞬间加速度相等,A、B间相互作用力为零,根据牛顿第二定律抓住加速度相等求出时间.
两物块在前2.5s加速度相等,2.5s后通过合力随时间的关系得出加速度随时间的变化关系,从而画出两物块的加速度a1和a2随时间变化的图象.
根据分离后,2s内两图线围成的面积表示相对速度的大小.

(1)对A、B整体,由牛顿第二定律得:
F1+F2=(m1+m2)a
故a=[9−2t+3+2t/1+2]=4m/s2
(2)当两物体分离瞬间加速度相等,A、B间相互作用力为零,即为:a1=a2
即:
F1
m1=
F2
m2
解得:t0=2.5s
(3)两物块在前2.5s加速度相等,有:a=[9−2t+3+2t/1+2]=4m/s2
2.5s后A、B分离,
对A:a1=
F1
m1=(9-2t)m/s2,图象如图所示
对B:a2=
F2
m2=(1.5+t)m/s2,图象如图所示

(4)由题,速度的定义为v=△x/△t,“v-t”图象下的“面积”在数值上等于位移△x;加速度的定义为a=△v/△t,则“a-t”图象下的“面积”在数值上应等于速度的变化量△v.
(5)“a-t”图象下的“面积”在数值上应等于其速度的变化量△v,
A、B两物块分离后2s其相对速度为等于图中阴影部分的“面积”大小,即vBA=6m/s.
答:(1)A、B两物块在未分离前的加速度是4m/s2
(2)经2.5s时间两物块开始分离.
(3)两物块的加速度a1和a2随时间变化的图象如图所示,
(4)则“a-t”图象下的“面积”在数值上应等于速度的变化量△v.
(5)经过2s时的速度大小之差是6m/s.

点评:
本题考点: 测定匀变速直线运动的加速度.

考点点评: 本题是连接体问题,考查了牛顿第二定律的运用,采用整体法和隔离法相结合的处理方法,刚分离时的临界条件是两物体间的弹力等于零,是常用的临界条件.

1年前

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