2020版物理高考(教科版)复习讲义:第三章牛顿运动定律 从教材走向高考 Word版含答案
2020版物理高考(教科版)复习讲义:第三章牛顿运动定律 从教材走向高考 Word版含答案第5页

xB=v0t1-aBt ⑩

设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有

f1+f3=(mB+m)a2 \s\up5(11(11)

由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反。由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有

v2=v1-a2t2\s\up5(12(12)

对A有:v2=-v1+aAt2\s\up1(13(13)

在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为

x1=v1t2-a2t\s\up5(14(14)

在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为

xA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2\s\up5(15(15)

A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时,两者之间的距离为

x0=xA+x1+xB\s\up5(16(16)

联立以上各式,并代入数据得

x0=1.9 m\s\up5(17(17)

(也可用下图中的速度-时间图线求解)