题目内容

2.粗糙的水平面上有两个可以视为质点滑块甲、乙,开始时甲、乙均静止,两者相距L=7m,给甲一水平向右的速度v甲=6m/s,给乙一水平向左的速度v乙=2m/s使甲、乙两滑块同时开始在水平面上做匀减速运动,已知两滑块的加速度大小均为α=2m/s2,则下列说法正确的是(  )
A.从开始运动计时经(3+$\sqrt{3}$)s的时间两滑块相碰
B.两滑块相碰的地点距离滑块甲的出发点为5.25m
C.从开始运动计时经$\frac{4-\sqrt{2}}{2}$s的时间两滑块相碰
D.两滑块相碰的地点距离滑块甲的出发点为6m

分析 甲乙都做匀减速运动,先计算出乙停止所需时间,在这段时间内甲乙通过的位移,判断出是否相碰,然后利用位移时间公式即可求得相碰时所需时间

解答 解:乙减速到零所需时间为t,则t=$\frac{{v}_{乙}}{a}=\frac{2}{2}s=1s$
1s内甲通过的位移为${x}_{甲}={v}_{甲}t-\frac{1}{2}a{t}^{2}$=5m
1s内乙通过的位移为${x}_{乙}={v}_{乙}t-\frac{1}{2}a{t}^{2}$=1m
此时甲乙未相碰,故相碰时,乙已经静止,甲通过的位移为x′=L-x乙=6m
有$x′={v}_{甲}t′-\frac{1}{2}at{′}^{2}$
解得$t′=3-\sqrt{3}s$,故ABC错误,D正确
故选:D

点评 本题主要考查了追击相遇问题,关键是抓住乙先停止甲乙还未相碰,然后利用位移时间公式求得相碰时的时间

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