题目内容

13.如图所示,质量均为1kg的两个物体A、B放在水平地面上相距9m,它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2.现使它们分别以大小vA=6m/s和vB=2m/s的初速度同时相向滑行,不计物体的大小,取g=10m/s2.则(  )
A.它们经过2s相遇B.它们经过4s相遇
C.它们在距离物体A出发点8m 处相遇D.它们在距离物体A出发点6m 处相遇

分析 先根据牛顿第二定律求出两个物体的加速度,然后计算出物体B停止运动的时间,得出A、B的位置,最后再求出接下来的运动时间.

解答 解:对物体A受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有:-μmg=ma,
故加速度为:a1=-μg=-2m/s2
同理物体B的加速度为:a2=-μg=-2m/s2
B物体初速度较小,首先停止运动,故其停止运动的时间为:t1=$\frac{0-{v}_{B}^{\;}}{{a}_{2}^{\;}}$=1s
该段时间内物体A的位移为:xA1=vAt1+$\frac{1}{2}$a1t12=5m
物体B的位移为:xB=vBt1+$\frac{1}{2}$a2t12=1m
故此时开始,物体B不动,物体A继续做匀减速运动,直到相遇;
即在离A物体8m处相遇,
1s末A的速度为:vA1=vA+a1t1=4m/s
物体A继续做匀减速运动过程,有:xA2=vA1t2+$\frac{1}{2}$a2t22=1m
解得:t2=1s
故从出发到相遇的总时间为:t=t1+t2=2s,故AC正确.
故选:AC

点评 本题关键是边计算边分析确定两物体的运动情况,多次根据运动学公式列式求解;同时要注意字母较多,要注意字母的含义,最好能画出情境图,将已知量都标到图上.

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