一輛汽車以54km/h的速度勻速行駛100m,前面突然出現(xiàn)障礙物,司機緊急剎車,假設(shè)汽車緊急剎車時的加速度大小為3m/s2,若從司機緊急剎車開始計時,求:
(1)2s末汽車的速度
(2)6s內(nèi)汽車的位移大小
(3)第5秒內(nèi)汽車行駛的位移.
解:(1)設(shè)汽車的剎車時間為t
1,根據(jù)v=v
0+at,
可得
所以v
2=v
0+at
2=15+(-3)×2=9m/s
故2s末汽車的速度為9m/s.
(2)因為6s末速度為零,所以
故6s內(nèi)汽車的位移大小為37.5m.
(3)因為5秒末汽車的速度為零,勻減速直線運動看以反過來當勻加速直線運動處理,所以
故第5秒內(nèi)汽車行駛的位移為1.5m.
分析:(1)求出汽車剎車到速度為零所需的時間,判斷汽車在2s內(nèi)是否停止,然后根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求解.
(2)判斷汽車在6s內(nèi)是否停止,若速度為零,根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出汽車的位移.
(3)通過計算發(fā)現(xiàn),汽車經(jīng)過5s速度變?yōu)榱,采取逆向思維,第5s內(nèi)的位移等于初速度為零,做勻加速直線運動第1s內(nèi)的位移,根據(jù)x=
求解.
點評:解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的速度時間公式v=v
0+at和速度位移公式
以及位移時間公式x=
.注意汽車速度減為零后不再運動.