- 匀变速直线运动的速度公式
- 共881题
一辆汽车正以v0=30m/s的速度在平直路面上行驶,驾驶员突然发现正前方约50m处有一个障碍物,立即以大小为8m/s2的加速度刹车.为了研究汽车经过2s是否撞上障碍物,甲、乙两位同学根据已知条件作出以下判断:
甲同学认为汽车已撞上障碍物,理由是:
在2s时间内汽车通过的位移x=v0t+at2=30×2+
×8×4=76m>50m
乙同学也认为汽车已撞上障碍物,理由是:
在2s时间内汽车通过的位移x==
=56.25m>50m
问:以上两位同学的判断是否正确?如果不正确,请指出错误的原因,并作出正确的解答.
正确答案
甲、乙都不正确,甲错误的原因把加速度a代入正值;乙错误的原因认为2s末车的速度为零.
正确解法:车停止时间为t′==
s=3.75s>2s
所以2s时间内汽车通过的位移:
x=v0t+at2=30×2-
×8×4=44m<50m
因此2s内车不会撞上障碍物
火车沿平直铁轨匀加速前进,当车头到达某一路标时,火车的速度为3m/s,1min后变成15m/s,又需经多少时间,火车的速度才能达到18m/s?
正确答案
根据加速度的定义式得
a==
m/s2=0.2m/s2,
t2==
s=15s.
答:需经15s时间,火车的速度才能达到18m/s.
一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边赶过汽车,则汽车在追上自行车之前两车相距最远距离是______m,追上自行车时汽车的速度是______m/s.
正确答案
当两车速度相等时,相距最远.
有:v自=at,解得t=2s.
此时自行车的位移x1=v自t=12m.
汽车的位移x2=at2=
×3×4m=6m.
则最大距离△x=x1-x2=6m.
汽车追上自行车时有:v自t′=at′2,即6t′=
×3×t′2,
解得t′=4s
则汽车的速度v=at′=12m/s.
故答案为:6,12.
一辆轿车以速度υ0沿直线行驶,突然发现正前方一辆货车正以υ1的速度同向行驶,两车相距S,且υ1<υ0,轿车司机立即刹车,则轿车刹车的加速度大小至少应多大,才能避免与货车相撞?
正确答案
(1)设经时间t客车速度与货车相等,轿车刹车的加速度大小为a,
则:由υ1=V0-at,
解得t=
此时,轿车的位移为s0,有:2(-a)s0=v12-v02
货车的位移为s1,有:s1=υ1t
由s0=s1+s
得:a=
答:轿车刹车的加速度大小至少为,才能避免与货车相撞.
在正常情况下,某列火车开过一个小站不停.现因需要,必须在这一小站停留,开始时火车以20m/s的速度匀速行使,火车将要到达小站时,以-1.0m/s2的加速度作匀减速运动,停留2min后,又以0.5m/s2的加速度开出小站,一直到恢复原来的速度.
求:(1)火车刹车的时间是多少?火车加速的时间是多少?
(2)列车因停靠小站而延误的时间是多少?
正确答案
(1)根据加速度的定义式a=
火车刹车的时间t1==
=20s
火车加速的时间t2==
=40s
(2)火车停靠站用的总时间t=t1+t停+t2=20s+120s+40s=180s
如果火车不停则做匀速直线运动,经过这段位移所用的时间t0=
匀变速直线运动的平均速度=
,(或由υt2+υ02=2ax可知)
则x1=t1=
t1=
=200m,(或x1=
=
m=200m)
同理x2=t2=
t2=
=400m(或x2=
=
m=400m)
经过这段位移所用的时间t0==30s
因此火车延误的时间△t=t-t0=150s
答:(1)火车刹车的时间是20s;火车加速的时间是40s;(2)列车因停靠小站而延误的时间是150s
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