题目内容
【题目】趣味运动会上有一个项目是在传送带上完成的.如图,A为传送带的左端点,B为右端点,P的正上方天花板上悬挂一个气球,AB间传送带的长度L=31m,P与A的距离L1=9m,传送带以v0=1m/s的恒定速率向左运动.比赛中,挑战者(视为质点)在A点相对地面静止,听到硝声后开始以a1=2m/s2的加速度向右匀加速运动到P,在刺破气球时不慎跌倒,经△t=2s爬起,然后又以a2=1m/s2的加速度,在传送带上匀加速到B点.假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与传送带始终相对静止,不计刺破气球的时间,求挑战者从A到达B所需的时间.
【答案】解:取地面为参考系,挑战者从A运动至气球处所用时间为t1 , 则:
L1= ①
从摔倒到爬起随传送带位移为x1 , 则:
x1=﹣v0△t ②
运动员从爬起到B端位移为x,时间为t2 , 则:
x=L﹣L1﹣x1③
④
挑战者从左端到达右端全过程所需的时间为t,则:
t=t1+△t+t2⑤
解得:t=13s
答:挑战者从A到达B所需的时间为13s
【解析】挑战者先向右做匀加速直线运动,然后随着传送带一起向左做匀速直线运动,最后再向右做匀加速直线运动;
对第一次向右匀加速过程,根据位移公式列式求解时间;
对匀速过程根据速度的定义求解向左的位移;
对第2次向右匀加速过程,根据位移公式列式求解时间,得到总时间.
【考点精析】掌握匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系是解答本题的根本,需要知道速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
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