Question

如圖一所示，質(zhì)量分別為m₁＝1kg和m₂＝2kg的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上，若對(duì)A、B分別施加大小隨時(shí)間變化的水平外力F₁和F₂，其中F₁＝（9-2t）N，F(xiàn)₂＝（3＋2t）N，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：


（1）A、B兩物塊在未分離前的加速度是多大？
（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩物塊開始分離?
（3）在圖二的坐標(biāo)系中畫出兩物塊的加速度a₁和a₂隨時(shí)間變化的圖像。
（4）速度的定義為v＝△s/△t，“v-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上等于位移△s；加速度的定義為a＝△v/?△t，則“a-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于什么?
（5）試從加速度a₁和a₂隨時(shí)間變化的圖像中，求出A、B兩物塊自分離后，經(jīng)過(guò)2s時(shí)的速度大小之差。

Answer 1

(1)4m/s²(2)2.5s  (3)如圖

(4)  (5) 6m/s

試題分析：（1）對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律得： F₁+F₂=（m₁+m₂）a
解得a=4m/s²
（2））當(dāng)A、B間的彈力為0時(shí)，A、B分離，剛分離時(shí)A、B的加速度仍相等，由牛頓第二定律得：
即
解得t=2.5s
所以經(jīng)過(guò)2.5s兩物體分離
（3）即t=0-2.5s內(nèi)A和B的加速度恒為4m/s²
A、B分離后，
對(duì)A：a₁=  對(duì)B：a₂=

（4）由a＝△v/△t得△v=a△t，所以“a-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于速度的變化量△v
（5）如下圖三角形面積即為速度之差△v==6m/s