Question

具有我國自主知識產權的“殲－10”飛機的橫空出世，證實了我國航空事業在飛速發展．而航空事業的發展又離不開風洞試驗，簡化模型如圖a所示，在光滑的水平軌道上停放相距s₀＝10 m的甲、乙兩車，其中乙車是風力驅動車．在彈射裝置使甲車獲得v₀＝40 m/s的瞬時速度向乙車運動的同時，乙車的風洞開始工作，將風吹向固定在甲車上的擋風板，從而使乙車獲得了速度，測繪裝置得到了甲、乙兩車的v－t圖象如圖b所示，設兩車始終未相撞．

(1)若風對甲、乙的作用力相等，求甲、乙兩車的質量比；
(2)求兩車相距最近時的距離．

Answer 1

（1） （2）4.0m

試題分析： (1)由題圖b可知：甲車的加速度大小a_甲＝
乙車的加速度大小a_乙＝
因為m_甲a_甲＝m_乙a_乙       解得＝
(2)在t₁時刻，甲、乙兩車的速度相等，均為v＝10 m/s，此時兩車相距最近，
對乙車有：v＝a_乙t₁
對甲車有：v＝a_甲(0.4－t₁) 
可解得t₁＝0.3s
到速度相等時甲車的位移
乙車的位移
兩車相距最近的距離為s_min＝s₀＋s_乙－s_甲＝4.0 m.