题目内容
分析:B做加速度为a的匀加速直线运动,A先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,A要追上B,则追上B时的速度必大于等于B的速度.求出临界情况,即当B的加速度最大时,此时A追上B时,两者速度恰好相等.根据位移关系,根据运动学公式去求加速度的最大值.
解答:解:
A滑到底端后做匀速直线运动,在B的速度小于A之前,两者距离越来越小,若速度相等直线未追上B,速度相等后不会追上,因为AB距离又越来越大,可知A要追上B,则追上B时的速度必大于等于B的速度.
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xA=vA(t-t1)
A追上B时,有xB=xA,
t=vA(t-t1)
解得:
t1=
;
A做匀加速运动的加速度:
aA=
=
=gsinθ
又:aA=
=
B做匀加速直线运动的加速度:
aB=
=
=
gsinθ
故为使A追上B,B的加速度的最大值为
gsinθ.
故A错误,B正确,C错误,D错误.
故选:B.
A滑到底端后做匀速直线运动,在B的速度小于A之前,两者距离越来越小,若速度相等直线未追上B,速度相等后不会追上,因为AB距离又越来越大,可知A要追上B,则追上B时的速度必大于等于B的速度.
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=
| vA |
| 2 |
A做匀速运动的位移xA=vA(t-t1)
A追上B时,有xB=xA,
| vA |
| 2 |
解得:
t1=
| t |
| 2 |
A做匀加速运动的加速度:
aA=
| F合 |
| m |
| mgsinθ |
| m |
又:aA=
| vA |
| t1 |
| 2vA |
| t |
B做匀加速直线运动的加速度:
aB=
| vA |
| t |
| aA |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
故为使A追上B,B的加速度的最大值为
| 1 |
| 2 |
故A错误,B正确,C错误,D错误.
故选:B.
点评:解决本题的关键知道要追上B,则追上B时的速度必大于等于B的速度.然后根据临界情况去解决问题,即当B的加速度最大时,此时A追上B时,两者速度恰好相等.
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