Question

【題目】如圖所示，在光滑的水平地面上，相距L＝10 m的A、B兩個小球均以v0＝10 m/s向右運動，隨后兩球相繼滑上傾角為30°的足夠長的光滑斜坡，地面與斜坡平滑連接，取g＝10 m/s2。求：

(1)B球剛要滑上斜坡時A、B兩球的距離；

(2)A球滑上斜坡后經(jīng)過多長時間兩球相遇。

Answer 1

【答案】(1)7.5 m　(2)2.5 s

【解析】試題分析：根據(jù)位移公式求出B球剛滑上斜坡時A球滑上斜坡的時間，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出A上滑的位移，從而得出A、B兩球的距離；根據(jù)速度時間公式求出B球滑上斜坡時A球的速度，得出B相對A的速度，結(jié)合位移公式求出相遇的時間。

(1)設(shè)A球滑上斜坡后經(jīng)過t1時間B球滑上斜坡，則有：

解得：

A球滑上斜坡后加速度：a＝gsin 30°＝5m/s2

設(shè)這段時間內(nèi)A球向上運動的位移為x，則

代入數(shù)據(jù)解得：

(2)B球剛要滑上斜坡時A球速度v1＝v0－at1＝5m/s

B球滑上斜坡時，加速度與A相同，以A為參考系，

B相對于A以v＝v0－v1＝5 m/s做勻速運動，

設(shè)再經(jīng)過時間t2它們相遇，有：

則相遇時已經(jīng)過的時間t＝t1＋t2＝2.5 s