Question

如图所示，水平面上的O点处并放着AB两个物体，在A的左侧距A距离为x处有一竖直挡板，AB之间有少量的炸药，爆炸后B以v₂=2m/s的速度向右做匀减速运动，直到静止． A以v₁=4m/s的速率向左运动，运动到挡板后与挡板发生时间极短的碰撞，碰撞后以碰撞前的速率返回，已知AB在运动过程中加速度大小均为a=1m/s²，方向与物体的运动方向始终相反，AB两物体均视为质点．计算：
（1）x满足什么条件，A物体刚好能运动到挡板处．
（2）x满足什么条件，A物体刚好能回O点．
（3）x满足什么条件时，A物体能追上B物体．

Answer

（1）物体刚好能运动到挡板处时速度为0，根据位移-速度公式即可求解；
（2）分两个过程运动位移-速度公式即可求解；
（3）先求出A物体能运动的总路程s和B运动的位移x，根据2x+x≤s即可求解．
【解析】
（1）A物体刚好能运动到挡板处时速度为0，
根据0-v12=-2ax
得：
（2）设A物体运动到挡板时的速度大小为v，
则有v2-v12=-2ax（3）
    0-v2=-2ax（4）
由（3）（4）式可得（5）
（3）A物体能通过的总路程为
B物体能运动的距离为
追上时B物体已经静止2x+x=s
解得x=3m
所以当x≤3m时A物体能追上B物体．
答：（1）当x=8m时，A物体刚好能运动到挡板处．
（2）当x=4m时，A物体刚好能回O点．
（3）当x≤3m时A物体能追上B物体．