题目内容

14.如图所示,倾角为θ=37°的斜面顶端的高度h=1.2m,斜面顶端有一质点A自静止开始下滑,沿斜面作加速度为a1=4m/s2的匀加速直线运动,同时另一质点B自静止开始由斜面底端向右以恒定加速度a沿水平面直线运动,A滑到斜面底端的速率不因轨迹转折而改变,它将继续朝B运动,由于受水平面摩擦力而作匀减速直线运动,其加速度大小为a2=1m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:(1)A到达斜面底端的速率v1及时间t1;
(2)为使A能追上B,B的加速度a的最大值是多少?

分析 (1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出A到斜面底端的速度,根据速度时间公式求出到达底端的时间.
(2)抓住临界情况即速度相等时,恰好追上,结合速度公式和位移公式,求出加速度的最大值.

解答 解:(1)根据速度位移公式得:${{v}_{1}}^{2}=2{a}_{1}\frac{h}{sinθ}$,
解得:${v}_{1}=\sqrt{2{a}_{1}\frac{h}{sinθ}}=\sqrt{2×4×\frac{1.2}{0.6}}$m/s=4m/s.
则运动的时间为:${t}_{1}=\frac{{v}_{1}}{{a}_{1}}=\frac{4}{4}s=1s$.
(2)为了使A能追上B,临界情况是速度相等时恰好追上,设经过t时间A、B的速度相等,则有:
v1-a2(t-t1)=at,
解得:t=$\frac{5}{a+1}$,
根据位移关系有:$\frac{1}{2}a{t}^{2}={v}_{1}(t-{t}_{1})-\frac{1}{2}a(t-{t}_{1})^{2}$,
代入数据解得:a≈2.4m/s2.
答:(1)A到达斜面底端的速率为4m/s,时间为1s;
(2)为使A能追上B,B的加速度a的最大值是2.4m/s2.

点评 本题考查了运动学中的追及问题,抓住临界情况,即速度相等时,恰好追上,结合位移关系,运用运动学公式灵活求解,难度中等.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网