题目内容

12.如图所示为某班研究小组研究在木板上运动的小车的运动特点的装置.图中AB是两个木板,其中B板放在水平桌面上,A板倾斜放置,两板在O点处平滑连接,小车从板A上某处由静止释放后匀加速下滑,到达A板的末端时直接滑到水平的B板上,并继续匀减速滑行直至停止,现测得小车释放6s时的速度为15m/s,且10s末滑到底端O点.试分析:
(1)小车滑到底端O时的速度多大.
(2)如果小车在B板上滑行时的加速度大小为2m/s2,求它在B板上滑行的时间.
(3)如小车在B板上滑行的加速度大小为2m/s2,则小车在A、B两板上滑行的距离各为多少?

分析 (1)先求出小车在斜面上滑动的加速度,再根据速度时间关系求解小车滑到底端O时的速度;
(2)根据小车的初速度、加速度和末速度求小车滑动时间;
(3)根据平均速度乘以时间等于位移求位移.

解答 解:(1)由题意知小车在斜面上运动的加速度为:a1=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{15}{6}$m/s2=2.5m/s2;
则根据速度时间关系小车10s末滑到底端的速度为:v=a1t=2.5×10/s=25m/s;
(2)取小车初速度方向为正方向,则小车在B板上的加速度 a2=-2m/s2,小车在B板上最终停下,则小车在B板上运动的时间为:
  t2=$\frac{0-v}{{a}_{2}}$=$\frac{0-25}{-2}$s=12.5s
(3)小车在A、B两板上滑行的距离分别为:
  xA=$\frac{0+v}{2}{t}_{1}$=$\frac{25}{2}×10m$=125m
  xB=$\frac{v+0}{2}{t}_{2}$=$\frac{25}{2}×12.5$m=156.25m
答:
(1)小车滑到底端O时的速度是25m/s.
(2)如果小车在B板上滑行时的加速度大小为2m/s2,它在B板上滑行的时间是12.5s.
(3)如小车在B板上滑行的加速度大小为2m/s2,则小车在A、B两板上滑行的距离各为125m和156.25m.

点评 掌握匀变速直线运动的速度时间关系、位移与平均速度的关系是正确解题的关键.也可以根据位移时间公式求位移.

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