如图所示,光滑斜面倾角为30°,水平面粗糙,现将A、B两球(可视为质点)同时由静止释放,A、B两球初始位置距斜面底端O的

如图所示,光滑斜面倾角为30°,水平面粗糙,现将A、B两球(可视为质点)同时由静止释放,A、B两球初始位置距斜面底端O的距离分别为L A =10m、L B =40m.不考虑两球在转折O处的能量损失.重力加速度g取10m/s 2 则:
(1)A、B两球滑上水平面的时间差是多少?
(2)若A、B两小球与水平面间的动摩擦因数分别为μ A =0.1、μ B =0.5,
当B球滑上水平面后能否追上A球?若能,所用的时间是多少?若不能,A、B两小球在水平面上运动时的最短距离是多少?
yfzmq251314 1年前 已收到1个回答 举报

yuer888 幼苗

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(1)根据牛顿第二定律得,小球在斜面上下滑的加速度为:
a=
mgsin30°
m =gsin30°=5m/ s 2 ,
根据 L A =
1
2 a t A 2 得: t A =

2 L A
a =

2×10
5 s=2s ,
根据 L B =
1
2 a t B 2 得: t B =

2 L B
a =

2×40
5 s=4s ,
则有:△t AB =t B -t A =4-2=2s,
A、B两球滑上水平面的时间差是2s.
(2)滑上水平面A的速度为:v A =at A =5×2=10m/s,加速度大小 a A = μ A g=0.1×10=1m/ s 2 ,
B的速度v B =at B =5×4=20m/s,加速度大小 a B = μ B g=0.5×10m/ s 2 =5m/ s 2 ,
设B滑入水平面t后与A的速度相等,
此时A在水平面上运动的时间为t+2,
则20-5t=10-(t-2)
解得t=3s,
A在t=5s时水平面上运行的位移 x A = v A ×5-
1
2 μ A g× 5 2 =10×5-
1
2 ×1×25=37.5m ,
B在t=3s内在水平面上运动的位移 x B = v B t-
1
2 μ B g t 2 =20×3-
1
2 ×5×9 =37.5m.
由于x A =x B ,所以当B球滑上水平面后恰能追上A球,所用时间为t=3s
答:(1)A、B两球滑上水平面的时间差是2s;
(2)当B球滑上水平面后能追上A球,所用的时间是3s.

1年前

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