如图所示,斜面AB倾角为37°,底端A点与斜面上B点相距10m,甲、乙两物体大小不计,与斜面间的动摩擦因数为0.5,某时刻甲从A点沿斜面以10m/s的初速度滑向B,同时乙物体从B点无初速释放,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
14.甲物体沿斜面上滑的加速度大小;
15.甲、乙两物体经多长时间相遇.
10 m/s2
滑块甲沿斜面向上运动时,加速度大小为a1:
mg(sin 37°+μcos 37°)=ma1
解得:a1=10×(0.6+0.5×0.8)=10 m/s2
牛顿第二定律
对甲进行受力分析,根据牛顿第二定律求出滑块上滑的加速度.
关键对甲物体进行正确的受力分析,求出合力.
3s
设滑块乙沿斜面向下运动时,加速度大小为a2,根据牛顿第二定律得:
mg(sin 37°-μcos 37°)=ma2
代入数据解得:a2=2 m/s2
滑块甲经
物块乙下滑时的位移大小为:
此时二者之间的距离:△L=L-x1-x2=10-5-1=4m
此时乙的速度为:v=a2t1=2×1=2m/s ,二者还没有相遇,距离是4m两个物块与斜面之间的动摩擦因数相等,所以甲向下运动时的加速度大小也是2m/s2,设再经过t2时间二者相遇,则:
代入数据解得:t2=2s ,所以是乙追上甲,时间为:
匀变速直线运动规律的综合运用
结合速度时间公式求出速度减为零的时间,求出上滑的最大位移,根据牛顿第二定律求出乙下滑的加速度,根据位移公式求出下滑的位移,从而得出AB两点间的距离;然后再结合几何关系和运动学的公式即可求出相遇的时间.
关键理清物体在整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解.