Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上，相距L＝10 m的A、B兩個(gè)小球均以v0＝10 m/s向右運(yùn)動(dòng)，隨后兩球相繼滑上傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜坡，地面與斜坡平滑連接，取g＝10 m/s2。求：

(1)B球剛要滑上斜坡時(shí)A、B兩球的距離；

(2)A球滑上斜坡后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間兩球相遇。

Answer 1

【答案】(1)7.5 m　(2)2.5 s

【解析】試題分析：根據(jù)位移公式求出B球剛滑上斜坡時(shí)A球滑上斜坡的時(shí)間，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出A上滑的位移，從而得出A、B兩球的距離；根據(jù)速度時(shí)間公式求出B球滑上斜坡時(shí)A球的速度，得出B相對(duì)A的速度，結(jié)合位移公式求出相遇的時(shí)間。

(1)設(shè)A球滑上斜坡后經(jīng)過t1時(shí)間B球滑上斜坡，則有：

解得：

A球滑上斜坡后加速度：a＝gsin 30°＝5m/s2

設(shè)這段時(shí)間內(nèi)A球向上運(yùn)動(dòng)的位移為x，則

代入數(shù)據(jù)解得：

(2)B球剛要滑上斜坡時(shí)A球速度v1＝v0－at1＝5m/s

B球滑上斜坡時(shí)，加速度與A相同，以A為參考系，

B相對(duì)于A以v＝v0－v1＝5 m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，

設(shè)再經(jīng)過時(shí)間t2它們相遇，有：

則相遇時(shí)已經(jīng)過的時(shí)間t＝t1＋t2＝2.5 s