问题
选择题
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7m,它们与水平地面的动摩擦因数均为μ=0.2.现使它们分别以初速度vA=6m/s和vB=2m/s同时相向运动,不计物体的大小,g取10m/s2.则( )
A.它们经过(3+
)s相遇3
B.它们经过
s相遇4- 2 2
C.它们在距离物体A出发点5.25m处相遇
D.它们在距离物体A出发点6m处相遇
答案
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=
=0-v0B a2
=1s-2 -2
该段时间内物体A的位移为:xA1=vA0t1+
a11 2
=6×1+t 21
×(-2)×1=5m,物体B的位移为:xB=vB0t1+1 2
a21 2
=1m;t 21
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6m处相遇,故C错误,D正确;
1s末A的速度为:vA1=vA0+a1t1=4m/s
物体A继续做匀减速运动过程,xA2=vA1t2+
a1 2
=4t 22
-t 2
=1t 22
解得
t2=1s
故从出发到相遇的总时间为:t=t1+t2=2s
故A错误,B错误;
故选D.