Question

【題目】某物理小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：如圖(a)所示，在光滑的水平軌道上停放相距x0＝10m的甲、乙兩車，其中乙車是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)車．在彈射裝置使甲車獲得v0＝40m/s的瞬時(shí)速度向乙車運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，乙車的風(fēng)洞開始工作，將風(fēng)吹向固定在甲車上的擋風(fēng)板，從而使乙車獲得了速度，測繪裝置得到了甲、乙兩車的vt圖像如圖(b)所示。

(1)若甲車的質(zhì)量與其加速度大小的乘積等于乙車的質(zhì)量與其加速度大小的乘積，求甲、乙兩車的質(zhì)量比m甲:m乙；

(2)兩車能否相遇？若能，在何時(shí)相遇？若不能，兩車的最近距離是多大？

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)由題圖b可知：甲車的加速度大小=80m/s2，

乙車的加速度大小，

因?yàn)閙甲a甲=m乙a乙

解得：m甲：m乙=a乙：a甲=1:4；a乙=20m/s2

(2)在t1時(shí)刻，甲、乙兩車的速度相等，均為v=8m/s，此時(shí)兩車相距最近，

對乙車有：v=a乙t1=20t1

對甲車有：v=40-a甲t1=40-80t1

可解得t1=0.4s

到速度相等時(shí)甲車的位移，

乙車的位移

兩車相距最近的距離為smin=x0+s乙s甲=10+1.69.6m=2.0m.