甲、乙两物体相距s,在同一直线上同方向做匀减速运动,速度减为零后就保持静止不动.甲物体在前,初速度为v1,加速度大小为a1.乙物体在后,初速度为v2,加速度大小为a2且知v1<v2,但
问题描述:
甲、乙两物体相距s,在同一直线上同方向做匀减速运动,速度减为零后就保持静止不动.甲物体在前,初速度为v1,加速度大小为a1.乙物体在后,初速度为v2,加速度大小为a2且知v1<v2,但两物体一直没有相遇,求甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为多少?
答
若是
≤v1 a1
,说明甲物体先停止运动或甲乙同时停止运动.v2 a2
在运动的过程中,乙的速度一直大于甲的速度,只有两物体都停止运动时,才相距最近.
可知最近距离△s=s+
−v12 2a1
.v22 2a2
若是
>v1 a1
,说明乙物体先停止运动,那么两物体在运动过程中总存在速度相等的时刻,此时两物体相距最近.v2 a2
根据v共=v1-a1t=v2-a2t
解得t=
.
v2−v1
a2−a1
在t时间内,甲的位移s1=
t,乙的位移s2=
v共+v1
2
t
v共+v2
2
代入表达式△s=s+s1-s2
解得△s=s−
.(v2−v1)2
2(a2−a1)
答:甲、乙两物体在运动过程中相距的最小距离为△s=s+
−v12 2a1
或△s=s−v22 2a2
..(v2−v1)2
2(a2−a1)