如图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,AC间的动摩擦因素为μ.物体P以v1=3m/s的初

如图的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板,AC间的动摩擦因素为μ.物体P以v1=3m/s的初速度在A点开始做匀减速运动,以此时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作,已知P的质量为m=1kg,P的加速度a=1m/s2,AB、BC段长均为L=4m,g取10m/s2,P视为质点,P与挡板碰撞后原速反弹.
(1)求P运动所用的时间和位移;
(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求P开始运动的初速度v0和向左经过B的最大位移.
062350 1年前 已收到1个回答 举报

askme 花朵

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解题思路:(1)根据速度时间公式求出P减速到零的时间,结合平均速度的推论求出减速到零的位移.
(2)根据匀变速直线运动的运动学公式,抓住探测器只在t1=2s至t2=4s内工作,求出两个时刻经过B点时的初速度.根据速度时间公式和平均速度的推论求出到达B点的速度和最大位移.

(1)P做匀减速直线运动,设减速时间为t0,则
0=v1-at0
代入数据得t0=3s
P运动的位移,由s=
v1
2t0,
代入数据得s=4.5m.
(2)P从A开始运动与档板碰撞后经过B的过程可看做匀减速运动过程.
由运动学规律知
3L=v0t−
1
2at2,
①当t=t1时刻P经过B点时,可得v0=7m/s.
P到达B点的速度为v1′=v0-at1=7-1×2m/s=5m/s.
P经过B点后的最大位移为s1=
v1′2
2a=
25
2=12.5m.
②当t=t2时刻P经过B点时,可得v0=5m/s,
P到达B点的速度为v″=v0-at2=5-1×4m/s=1m/s.
P经过B点后的最大位移为s1′=
v1″2
2a=
1
2=0.5m.
答:(1)P运动所用的时间为3s,位移为4.5m.
(2)P开始运动的初速度为7m/s,向左经过B的最大位移为12.5m.

点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键理清物体的运动过程,运用运动学公式和推论灵活求解,有时运用推论求解会使问题更加简捷.

1年前

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