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如图所示,在倾角为θ的光滑斜面顶端有一个小物体A自静止开始下滑,同时另一个小物体B自静止开始由斜面底端向左以恒定的加速度a沿光滑水平面运动,A滑下后沿斜面底部光滑小圆弧平稳

题目详情
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面顶端有一个小物体A自静止开始下滑,同时另一个小物体B自静止开始由斜面底端向左以恒定的加速度a沿光滑水平面运动,A滑下后沿斜面底部光滑小圆弧平稳进入水平面,且匀速向B追去,为使A能追上B,B的加速度的最大值为多大?已知小物体在光滑斜面上下滑的加速度为gsinθ.
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答案和解析
设斜面长L,则小球A在斜面上运动的时间为:
t1=
2L
a
=
2L
gsinθ

末速度为:v=
2aL
=
2gLsinθ

当小球A刚好能追上B时,两球的速度大小相等,即v=at,
位移为:xB=
v2
2a

水平面上A球的位移为:xA=v(t-t1),
两球相遇位移相等,有:
v2
2a
=v(t-t1),
即:
2gLsinθ
2a
=
2gLsinθ
×(
2gLsinθ
a
-
2L
gsinθ
).
解得:a=
1
2
gsinθ.
答:为使A能追上B,B的加速度的最大值为
1
2
gsinθ.
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