题目内容

质点A在A点沿AC方向以υ1=5m/s初速度做匀减速运动,与此同时另一质点C在C点以υ0=3m/s速度向左沿AC方向做匀速运动,如图所示.已知A、C相距L=40m,
(1)为使A与C不相撞,在A处的质点做匀减速的加速度的大小至少为多少?
(2)若质点A在A 点不是做匀减速运动,而是沿AC方向以υ1=5m/s速度做匀速直线运动,同时,另一质点B在B点以υ2速度也做匀速直线运动,B、C相距d=30m,且BC⊥AC,若A、B两质点相遇,υ2的最小速率为多少?(此问不考虑C的影响)
分析:为了使两点不相撞,临界情况是速度相同时恰好不相撞,结合运动学公式求出加速度所满足的条件
解答:解:(1)设A匀减速直线运动的加速度为a,当二者速度相等时,有:
t=
v1-v0
a
=
5-3
a
=
2
a

此时A的位移:x1=
v1+v0
2
t
=4t.
C的位移x2=v0t=3t
则:x2+40=x1
解得:t=40s
故a=
2
t
=
2
40
s=0.05m/s2  
(2)设质点B运动方向与BC夹角为θ,B的运动分为沿BC方向和沿AC方向的运动
水平向右的分运动位移x=v2sinθt
BC方向的分运动位移y=d=v2cosθt
质点A运动位移X=v1t
若要AB两只点相遇,则应满足:x+40=X
解得:v2=
15
3sinθ+4cosθ

故v2min=3m/s
 答:(1)在A处的质点做匀减速的加速度的大小至少为0.05m/s2   (2)υ2的最小速率为3m/s
点评:解决本题的关键知道速度大者减速追速度小者,若速度相等时,未追上,则不可能追上,所以两车相撞只能在速度相等之时或相等之前
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