Question

【题目】如图所示，光滑的水平面上有一个质量为1kg的小球A以10m/s的初速度向右做匀速 直线运动，当A球经过P点时，外界对它施加一个水平向左的2N的恒定外力，A球向右最远能运动到Q点（图中未标出），不计球的大小。求：

（1）PQ两点之间的距离以及A球连续两次经过P点的时间间隔；

（2）若在A球经过P点时，有一个质量为2kg的小球B从Q点正以5m/s的速度向左匀速运动，要使两球不相撞，在P点外界至少要给A球施加多大的水平恒力？

Answer 1

【答案】（1）25m，10s（2）4.5N

【解析】

考查匀变速直线运动规律。

（1）由牛顿第二定律：

解得加速度大小为，方向向左，由位移与速度的关系式：

解得PQ两点之间的距离为；

整个运动过程加速度不变，做匀变速直线运动，回到P点即位移为0，由位移时间关系：

解得两次经过P点的时间间隔为；

（2）要使两球不相撞，在P点外界至少要给A球施加一个恒力，使两球相遇时速度相等，设后相遇，相遇时B的位移大小为x1，则对B：

对A：

由牛顿第二定律：

解得。