题目内容

如图所示,质量分别为m1=1kg和m2=2kg的A、B两物块并排放在光滑水平面上,若对A、B分别施加大小随时间变化的水平外力F1和F2,若F1=(9-2t)N,F2=(3+2t)N,则:

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(1)经多长时间t0两物块开始分离?
(2)在同一坐标中画出两物块的加速度a1和a2随时间变化的图象?
(3)速度的定义为v=△s/△t,“v-t”图象下的“面积”在数值上等于位移s;加速度的定义为a=△v/△t,则“a-t”图象下的“面积”在数值上应等于什么?
(4)由加速度a1和a2随时间变化图象可求得A、B两物块分离后2s其相对速度为多大?

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(1)当两物体分离瞬间加速度相等,A、B间相互作用力为零,a1=a2,即:
F1
m1
=
F2
m2
…①
∴t0=2.5s…②
(2)两物块在前2.5s加速度相等a=
F1+F2
m1+m2
=
9
3
m/s2=4m/s2
…③
5s后m1、m2的加速度的变化率分别为-2m/s2和1m/s2
∴两物块的加速度a1、a2随时间的变化图象如答图1所示:
(3)等于其速度的变化量△v …③
(4)解法1:等于图中阴影部分的“面积”大小,即vBA=6m/s…④
解法2:
△v1=v0+
a+a1t
2
×△t=
4+0
2
×2m/s2=4m/s 
△v2=v0+
a+a2t
2
×△t=
4+6
2
×2m/s2=10m/s 

∴两物体分离后2s的相对速度为△V=△V2-△V1=10m/s-4m/s=6m/s
答:(1)经2.5s两物块开始分离.
(2)如图所示.
(3)“a-t”图象下的“面积”在数值上应等于速度的变化量△v.
(4)A、B两物块分离后2s其相对速度为6m/s.
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