Question

5．兩物體甲和乙沿著同一條直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，乙在甲的前方1m處．它們?cè)?～0.3s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示．若僅在兩物體之間存在恒定的相互作用力，則（　�。�

• A． 在t=0.3s后，乙將保持靜止?fàn)顟B(tài)
• B． 在t₁時(shí)刻兩者相距最近
• C． 由圖象可求t₁=0.2s
• D． m_甲：m_乙=2：1

Answer 1

分析 t=0.3s后，乙將反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度求出甲乙的加速度大小和t₁，由牛頓第二定律和第三定律求解兩物體質(zhì)量之比．

解答 解：A、在t=0.3s后，乙將反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、t₁時(shí)刻之前乙的速度大于甲的速度，兩者距離逐漸增大，t₁時(shí)刻兩者速度相等，相距最遠(yuǎn)，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度得：
對(duì)于乙：${a}_{乙}=\frac{3}{0.3}=10m/{s}^{2}$
則t₁=$\frac{3-1}{10}=0.2s$，故C正確；
D、甲的加速度大小為：${a}_{甲}=\frac{1}{0.2}=5m/{s}^{2}$
據(jù)題，僅在兩物體之間存在相互作用，根據(jù)牛頓第三定律得知，相互作用力大小相等，
由牛頓第二定律F=ma得：
兩物體的加速度與質(zhì)量成反比，
則有質(zhì)量之比為：m_甲：m_乙=a_乙：a_甲=2：1，故D正確．
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題一方面考查速度圖象的斜率等于加速度；另一方面考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力，難度適中．