Question

第26届全国中学生物理竞赛预赛第4题解析

Answer 1

看下面的v-T图。

图中水平的黑色实线为白板的运动图像，时间 t  后，白板停下，速度为零。

那么对应石墨块就有三种情况了：

1、白板停下时，石墨块速度等于白板速度；

2、白板停下时，石墨块速度小于白板速度；

3、白板停下时，石墨块速度早已与白板速度相同（因为石墨块的速度不可能超过白板速度）

我们分两部分来考虑，第一段 0  到 t  ，第二段 t  到 2t  ：

在 0  到 t  内，石墨块速度都是小于白板速度的，因此，石墨块相对于白板是向左运动的，因此是向左画出痕迹，痕迹长度为石墨块相对于白板的向左的位移。而在 t  到 2t  内，白板停下，石墨速度向右，这一阶段痕迹长度是石墨块相对于白板向右的位移，但是要注意的是其必然要先滑过之前的轨迹。

第一种情况红线：根据对称性，可以看到石墨块相对白板向左和向右的位移相等，那么痕迹重叠，也就是 0.5v0t 。

第二种情况绿线：第一阶段向左相对位移为 v0t-0.5ugt^2  ，第二阶段向右相对位移为 0.5ugt^2  ，且向左位移大于向右位移，因此，向右减速还没有滑完加速画出的痕迹就停下来了，因此总痕迹长度为 v0t-0.5ugt^2  。

第三种情况蓝线：还没到时间 t  ，石墨块就与白板同速而停止画出痕迹，我们可以看到石墨块第一阶段相对于白板的位移与第二阶段相对于白板的位移大小还是一样的，且第一阶段相对于白板的位移（图中靠左边的画斜线部分）与石墨块对地位移（靠右的画斜线的部分）相同，因此痕迹长度为 0.5ug(tx)^2  ，tx  为到达相同速度的时间。

总和分析可得，AC选项是正确的，其中A选项是用到公式 2as=v0^2

Answer 2

题呢？没题怎么解析啊