答:(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为36m. (2)前锋队员至少经过6.5s能追上足球. 点评: 本题考查运动学中的追及问题,关键理清物体的运动规律,结合运动学公式灵活求解,有时运用推论求解会使问题更加简捷.
18.光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮,绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为m=30kg,两车间的距离为L=4m,现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当两车间的距离为S=1m时乙车的速度为V=1m/s,并停止拉绳.求: ①停止拉绳时甲车运动的位移多大? ②停止拉绳时甲车运动的速度是多大?
③人拉绳的过程中绳对甲车和人的冲量是多大?
考点: 动量守恒定律;动量定理. 专题: 动量定理应用专题.
分析: ①两车与人组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出甲的位移大小. ②两车与人组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律可以求出停止拉绳时甲车的速度. ③对甲与人组成的系统应用动量定理可以求出冲量. 解答: 解:①甲车、乙车和人组成的系统动量守恒. 设甲车、乙车的位移大小分别是x1、x2, 由几何关系可知:x1+x2=L﹣S,
以向右为正方向,由动量守恒定律得: (m甲+m人)v1﹣m乙v2=0, (m甲+m人)
﹣m乙
=0,
解得:x1=1m,
②设停止拉绳时甲的速度为V甲,
系统动量守恒,以甲的速度方向为正方向, 由动量守恒定律得:(m甲+m人)v甲﹣m乙V=0 代入数据解得:v甲=0.5m/s;
③对甲与人组成的系统,由动量定理得:
I=(m甲+m人)v甲,代入数据解得:I=30kg?m/s. 答:①停止拉绳时甲车运动的位移为1m; ②停止拉绳时甲车运动的速度是0.5m/s;
③人拉绳的过程中绳对甲车和人的冲量是30kg?m/s. 点评: 本题重点考查系统的能量守恒和动量守恒规律.涉及的主要知识点有,能量守恒定律和动量守恒定律.