题目内容
【题目】如图,在倾角为θ的光滑斜面顶端有一个质点A自静止自由下滑,与此同时在斜面底端有一质点B自静止开始以加速度a背向斜面在光滑的水平面上向左运动,设A下滑到斜面底部能沿光滑的小弯曲部分平稳匀速地向B追去,为使A不能追上B,试求a的取值范围。
【答案】aB>gsinθ
【解析】
设A滑到底端的速度为vA,滑到底端的时间为t1,A追上B所用的时间为t.临界情况为当B的加速度最大时,此时A追上B时,两者速度恰好相等。
速度相等时,根据平均速度公式,B的位移:xB=t,
A做匀速运动的位移为:xA=vA(tt1),
A追上B时,有:xB=xA,
即:t=vA(tt1),
解得:t1=t,
A做匀加速运动的加速度为:aA=mgsinθ/m=gsinθ,aA=vA/t1=2vA/t,
B做匀加速直线运动的加速度为:aB=vA/t=aA/2=gsinθ
即A能追上B,B的最大加速度为gsinθ,A不能追上B时:aB>
gsinθ;
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