得xB==25 m
5 s内A的位移xA=vAt1=20 m
设B停止运动后A再经t2追上B物体
t2==2 s
故A追上B用时t=t1+t2=7 s,选项A正确.
对于水平面上在摩擦力作用下的减速运动,例如刹车问题,一定先求刹车时间.因为物体速度减为零后不会反方向运动.
例4 一个物体以v0=8 m/s的初速度从斜面底端沿光滑斜面向上滑动,加速度的大小为2 m/s2,冲上最高点之后,又以相同大小的加速度往回运动.求:
(1)物体3 s末的速度;
(2)物体5 s末的速度;
(3)物体在斜面上的位移大小为15 m时所用的时间.
答案 见解析
解析 (1)(2)由t=,物体冲上最高点的时间是4 s,又根据vt=v0+at,3 s末的速度为v3=(8-2×3) m/s=2 m/s,5 s末的速度v5=(8-2×5) m/s=-2 m/s,即5 s末速度大小为2 m/s,方向沿斜面向下.
(3)由位移公式x=v0t+at2,以v0方向为正方向,则x=15 m,a=-2 m/s2
代入数据,解得:t1=3 s,t2=5 s
即经过位移大小为15 m处所用的时间分别为3 s(上升过程中)和5 s(下降过程中).
这类匀减速直线运动,当物体速度为零时,加速度不为零,所以物体还要反向运动.求解这类问题一是注意矢量的正负;二是要注意到像速度、时间等物理量可能有两解.