Question

一道高一物理题，求解释

如图（a）所示，一个小物块在固定的轨道AB上从A端以2m/s的初速度开始向右运动，t＝0.2s时与B端碰撞，不计碰撞时的能量损失，其速度-时间（v-t）图像如图（b）
所示。则轨道AB的长度为________m，从开始运动到恰好静止的时间内物块的平均速度
大小为________m/s。

Answer 1

轨道AB的长度可以由减速运动过程计算：
S = v0t + (1/2)at² = 2×0.2 + (1/2)×(-1/0.2)×0.2² = 0.4 - 0.1 = 0.3 m

至于平均速度，则要设法求出停止的位置与A点之间的距离。可根据反向的运动过程计算。
注意到减速运动过程意味着摩擦的存在，而摩擦造成的加速度是恒定的，因此加速度仍然为(-1/0.2)m/s²。停止所需的时间为t' = (-1)÷(-1/0.2) = 0.2 s。
取B为出发点，则S' = v0't' + (1/2)at'² = 1×0.2 + (1/2)×(-1/0.2)×0.2² = 0.2 - 0.1 = 0.1 m
因此物块的平均速度为(0.3-0.1)÷(0.2+0.2) = 0.2÷0.4 = 0.5 m/s

Answer 2

从v-t图上面积除于时间即是平均速度，面积s为2*0.2=0.4,时间0.4故速度1；
v2-v1=at求a,求出摩擦力f=ma
1/2mv^2=fL而v为碰撞后的速度1，既可以求出AB长度

Answer 3

AB长0.3m，在0.2s时反向，则此时碰到了B端，行走的路程为第一条斜线下面的面积，因为路程=速度*时间，求斜线与x轴所夹面积=0.2*1/2+0.2*1=0.3m。
按此思路，可以求得行走的总路程=0.3-0.2*1/2=0.2m
故平均速度=0.2/0.4=0.5m/s