在光滑水平面上有質(zhì)量均為lkg,半徑均為5cm的A、B兩個(gè)小球.如圖所示,小球.A從很遠(yuǎn)處以水平速度v0=2m/s向右正對(duì)B球運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻兩小球間開(kāi)始有F=2N的恒定引力作用。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩球間距縮小4m,從此時(shí)刻起,兩球間開(kāi)始有F'=2N的恒定斥力作用。

(1)兩球從開(kāi)始有引力作用到開(kāi)始有斥力作用經(jīng)歷時(shí)間為多少?
(2)為了使兩球不相碰,開(kāi)始有斥力時(shí)兩球球心間距離應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?

(1)1s.(2)s≥4.6m

解析試題分析:(1)當(dāng)有引力作用時(shí),設(shè)兩球的加速度分別為aA和aB,由牛頓第二定律得
由位移關(guān)系可得,解得t=1s.
設(shè)兩球開(kāi)始有斥力作用時(shí)的速度大小分別為vAvB,則
A球做勻減速運(yùn)動(dòng),B球先做勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零后再反向加速,兩球速度相等前,兩球間距一直減小,然后逐漸增大,如果在兩球速度相等之前不想碰,以后就不會(huì)相碰,設(shè)這段時(shí)間為t/.共同速度為v,兩球的加速度仍相同,
去vA方向?yàn)檎较,則,
聯(lián)立以上方程可解得:vA=4m/s  vB=2m/s  v="1m/s"
,
當(dāng)不相碰時(shí)滿(mǎn)足,代入數(shù)據(jù)解得s≥4.6m
考點(diǎn):此題綜合考查兩物體追擊問(wèn)題及牛頓定律、運(yùn)動(dòng)公式。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

圖l中,質(zhì)量為的物塊疊放在質(zhì)量為的足夠長(zhǎng)的木板上方右側(cè),木板放在光滑的水平地面上,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s內(nèi)F的變化如圖2所示,圖中F以為單位,重力加速度.整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)靜止.

(1)求1s末木板與物塊各自的速度.
(2)求2s末木板與物塊各自的速度.
(3)在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出0~3s內(nèi)木板和物塊的圖象,據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對(duì)于木板滑過(guò)的距離。

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(10分)升降機(jī)由靜止開(kāi)始勻加速豎直上升2s, 速度達(dá)到v=4m/s后,再勻速豎直上升5s,接著勻減速豎直上升3s才停下來(lái)。求升降機(jī)在題述過(guò)程中發(fā)生的總位移x=?

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(10分)如圖所示,在一個(gè)傾斜的長(zhǎng)冰道上方,一群孩子排成隊(duì),每隔1s有一個(gè)小孩往下滑,一游客對(duì)著冰道上的孩子拍下一張照片,照片上有甲、乙、丙、丁四個(gè)孩子。他根據(jù)照片與實(shí)物的比例推算出乙與甲和丙兩孩子間的距離分別為12. 5m和17. 5m。請(qǐng)你據(jù)此求解下列問(wèn)題

(1)小孩下滑的加速度大小a。
(2)拍照時(shí),最下面的小孩子的速度是多少?
(3)拍照時(shí),在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不會(huì)超過(guò)幾人?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,薄板A長(zhǎng)L=5 m,其質(zhì)量M=5 kg,放在水平桌面上,板右端與桌邊相齊.在A上距右端s=3 m處放一物體B(大小可忽略,即可看成質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量m=2 kg.已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.1,A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.2,原來(lái)系統(tǒng)靜止.現(xiàn)在在板的右端施一大小一定的水平力F持續(xù)作用在A上直到將A從B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右邊緣.g取10 m/s2,求:

(1)B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)力F的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,足夠長(zhǎng)的斜面傾角θ=370,一物體以v0=12m/s的初速度從斜面上A點(diǎn)處沿斜面向上運(yùn)動(dòng);加速度大小為a=8m/s2,g取10m/s2.求:

(1)物體沿斜面上滑的最大距離x;
(2)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(3)物體從A點(diǎn)出發(fā)需經(jīng)多少時(shí)間才能回到A處.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

質(zhì)量分別為 m1 和 m2 的兩個(gè)小物塊用輕繩連結(jié),繩跨過(guò)位于傾角a=30°的粗糙斜面體頂端的輕滑輪,斜面體固定在水平桌面上,如圖所示。已知滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計(jì),m1、m2與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且。第一次,m1懸空(未與斜面體接觸),m2放在斜面上,m2自斜面底端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至斜面頂端所用的時(shí)間為;第二次,將m1和m2位置互換,使 m2 懸空,m1放在斜面上,則 m1 自斜面底端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至斜面頂端所需的時(shí)間為。求

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如圖所示,質(zhì)量為10kg的環(huán)在F=200N的拉力作用下,沿固定在地面上的粗糙長(zhǎng)直桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),桿與水平地面的夾角θ=37°,拉力F與桿的夾角為θ。力F作用0.5s后撤去,環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.4s后速度減為零。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)環(huán)沿桿向上運(yùn)動(dòng)的總距離s。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,質(zhì)量=2 kg的物體靜止于水平地面的A處,A、B間距=20 m。用大小為30 N,沿水平方向的外力拉此物體,經(jīng)=2 s拉至B處。(取g=10m/s2

(1)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)用大小為N,與水平方向成45°的力斜向上拉此物體,使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處,求該力作用的最短時(shí)間

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