- 匀变速直线运动的速度公式
- 共881题
一列火车行驶时的速度为15m/s,关闭发动机后,开始做匀减速直线运动,6s末的速度为12m/s.
求:(1)火车的加速度
(2)20s末的速度
(3)40s末的位移.
正确答案
(1)根据加速度定义式,有
a==
m/s2=0.5m/s2
(2)根据速度施加关系公式,速度减为零需要的时间为:t0==
=30s;
t=20s<30s,故vt=v0+at=15-0.5×10=5m/s
(3)t=40s>30s,故40s内的位移等于30s内的位移,根据速度位移关系公式,有:s==225m;
答:(1)火车的加速度为0.5m/s2;
(2)20s末的速度为5m/s;
(3)40s末的位移为225m.
随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命.一货车严重超载后的总质量为50t,以54km/h的速率匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为2.5m/s2(不超载时则为5m/s2).若前方无阻挡,问(1)从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?(2)若车与路面的动摩擦因数μ=0.2,则货车严重超载后车对路面的摩擦力为多大?(g取10m/s2)
正确答案
(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式得 v2-v02=2ax,则x=
当超载时,加速度为-2.5m/s2,代入数据 S1=45m
不超载时,加速度为-5m/s2,代入数据 S2=22.5m.
故从刹车到停下来货车在超载及不超载时分别前进45m,22.5m.
(2)摩擦力为:f=μFN=μmg=0.2×50000×10N=1×105N
故货车严重超载后车对路面的摩擦力为1×105N
某一长直的赛道上有一辆赛车,其前方△x=200m处有一安全车正以v0=10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以a=2m/s2的加速度追赶.试求:
(1)赛车出发3s末的瞬时速度大小?
(2)赛车经过多长时间追上安全车?
(3)赛车追上安全车之前,从开始运动起经过多长时间与安全车相距最远?
(4)赛车追上安全车之前与安全车最远相距是多少米?
(5)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生碰撞)
正确答案
(1)由vt=v0+at,赛车出发3s末的瞬时速度大小:
v3=at
∴v3=6m/s
故3s末的瞬时速度大小为6m/s.
(2)设赛车经过时间t追上安全车,则有:
at2-△x=v0t
∴t=20s
故经过20s赛车追上安全车.
(3)当两车速度相等时相距最远,对赛车:
v0=at′
∴t′=5s
故经过5s两车相距最远.
(4)当两车相距最远时,
赛车位移:x赛=at/2
安全车位移:x安=v0t′
两车之间距离△x′=x安+△x-x赛∴△x′=225m
故两车相距的最远距离为225m.
(5)第一次相遇时赛车的速度v20=at20=40m/s
设从第一次相遇起再经过时间T两车再次相遇,则:
v20T+a/T2=v0T
∴T=30s
但赛车速度从40m/s减为零只需10s,
所以两车再次相遇的时间:=v0T/
∴T′=20s
故经过20s两车再次相遇.
汽车A沿平直公路以速度v0做匀速直线运动,当它路过某处的同时,有一汽车B开始做初速度为零、加速度为a的匀加速运动去追赶A车,根据上述条件,求:
(1)B追上A所用的时间.
(2)B追上A时B的瞬时速度
(3)在追赶过程中,A和B之间何时有最大距离?这个距离是多少?
正确答案
(1)设经过时间t,摩托车能追上公共汽车,则有
at2=v0t
解得:t=
(2)根据v=at得:v=2v0
(3)当两车速度相等时,两车之间的最远距离.
设经过时间t′两车速度相等,
t′=
两者最大的距离S=v0t′-at′2=
答:(1)B追上A所用的时间为;
(2)B追上A时B的瞬时速度为2v0;
(3)在追赶过程中,经过时间时A和B之间何时有最大距离,这个距离是
据统计,城市交通事故大多因违章引起,在如图所示中,甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上,沿各自道宽的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶,当甲、乙两车的车头到十字路口(道路中心线)的距离分别为30m、40m时,道口恰处于红、绿灯转换甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施,以致两车相撞.已知两车型号相同,汽车的车长为5.2m,车宽为1.76m.并已知甲车的车速为v1=40km/h,设两车相撞前均匀速行使.试判断在穿过路口过程中,乙车车速的范围.
正确答案
如图所示取临界分析:设车长为a,车宽为b
若乙车较快,则如图1所示,甲车的车头刚好撞上乙车的车尾
=
解v乙=63.3km/h
若乙车较慢,则如图2所示,
乙车的车头刚好撞上甲车的车尾
=
解v'乙=43.4km/h
故乙车的速度范围是43.3km/h≤v乙≤63.3km/h
答:乙车的速度范围是43.3km/h≤v乙≤63.3km/h.
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