有兩個物體,質量分別為m1和m2,m1原來靜止,m2以速度v向右運動,如圖所示,它們同時受到向右的大小相同的恆...
問題詳情:
有兩個物體,質量分別為m1和m2,m1原來靜止,m2以速度v向右運動,如圖所示,它們同時受到向右的大小相同的恆力F,在m1<m2,m1=m2,m1>m2三種情況下,它們能否達到相同的速度?試列出它們速度表示式,並根據此式分別進行討論,討論中要注意說明理由。
如果它們受到的恆力F的方向都跟v垂直,它們能否達到相同的速度?請說明理由
【回答】
(1)設受力後m1的加速度為a1,m2的加速度為a2,受力後某一時刻t,m1的速度為v1,m2的速度為v2,那麼
(1分)
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(2分)
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(2)受力後m1作初速為零的勻加速運動,m2作有一定初速度的勻加速運動,它們的加速度和速度的方向都是向右的
m1<m2時,由於a1>a2,m1的速度是增加得比m2快,雖然m2已有一定初速度,它們仍可在某一時刻達到相同的速度。(2分)
m1=m2時,a1=a2,它們的速度增加得一樣快,m2已有一初速度u,因此m1的速度將越來越小於m2的速度,它們也不可能達到相同的速度。(2分)
m1>m2時,由於a1<a2,m1的速度增加得比m2的速度慢,m2已有一定初速度,因此m1的速度將越來越小於m2的速度,它們也不可能達到相同的速度。(2分)
(3)如果F跟v垂直,那麼,F的作用只是使m1和m2在垂直於v的方向上的速度增中,面對它們在v方向的即向右的速度沒有影響。因此m1將始終沒有向右的速度分量,而m2將在向右的方向上始終保持速度v。這樣,在任何時刻m1和m2的速度方向都不相同,因此它們不可能達到相同的速度。(3分)
知識點:牛頓運動定律單元測試
題型:綜合題
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