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如图所示,一物体由底端D点以v0=12m/s的速度滑上固定的光滑斜面,途径A、B两点.已知物体在A点时的速度是B点时的2倍;由B点再经过1s,物体滑到斜面最高点C时恰好速度为零.已知xAB=4.5m,
题目详情
如图所示,一物体由底端D点以v0=12m/s的速度滑上固定的光滑斜面,途径A、B两点.已知物体在A点时的速度是B点时的2倍;由B点再经过1s,物体滑到斜面最高点C时恰好速度为零.已知xAB=4.5m,且物体在光滑斜面上向上或向下滑动时加速度相同,求:
(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度大小及物体运动到B点的速度大小;
(2)斜面的长度;
(3)物体由底端D点出发后,经多长时间将出现在B点.
(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度大小及物体运动到B点的速度大小;
(2)斜面的长度;
(3)物体由底端D点出发后,经多长时间将出现在B点.
▼优质解答
答案和解析
(1)对AB段,根据匀变速直线运动的速度位移公式得,vA2−vB2=2axAB,即4vB2−vB2=9a.
对B到C段,根据速度时间公式得,vB=at,即vB=a.
联立两式解得vB=3m/s,a=3m/s2.
(2)根据速度位移公式得,斜面的长度L=
=
m=24m.
(3)BC段的距离xBC=
=
m=1.5m.
则DA段的距离x=24-1.5-4.5m=18m
根据匀变速直线运动的位移时间公式得,x=v0t+
at2
代入数据得,18=12t−
t2
解得t=2s或t=6s.
答:(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度大小为3m/s2,物体运动到B点的速度大小为3m/s.
(2)斜面的长度为24m.
(3)物体由底端D点出发后,经2s或6s时间将出现在B点.
对B到C段,根据速度时间公式得,vB=at,即vB=a.
联立两式解得vB=3m/s,a=3m/s2.
(2)根据速度位移公式得,斜面的长度L=
v02 |
2a |
144 |
6 |
(3)BC段的距离xBC=
vB2 |
2a |
9 |
6 |
则DA段的距离x=24-1.5-4.5m=18m
根据匀变速直线运动的位移时间公式得,x=v0t+
1 |
2 |
代入数据得,18=12t−
3 |
2 |
解得t=2s或t=6s.
答:(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度大小为3m/s2,物体运动到B点的速度大小为3m/s.
(2)斜面的长度为24m.
(3)物体由底端D点出发后,经2s或6s时间将出现在B点.
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