一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速的大小始终为5m/s2,求(1)汽车刹车3s末的速度;(2)汽车通过30m所需要的时间;(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移.

问题描述:

一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速的大小始终为5m/s2,求
(1)汽车刹车3s末的速度;
(2)汽车通过30m所需要的时间;
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移.

(1)规定汽车初速度的方向为正方向,v0=72km/h=20m/s         a=-5m/s2
汽车刹车到停止所需的时间t0

0−v0
a
=4s>3s,知3s末未停止.
所以,汽车刹车后3s末的速度v=v0+at=20-5×3m/s=5m/s.
(2)由v2-v02=2ax,代入数据可求v=10m/s,
则汽车通过30m所需要的时间t=
v−v0
a
=
10−20
−5
s=2s

(3)t0<6s,知汽车在6s内的位移等于在4s内的位移
所以汽车刹车6s末的位移x=v0t0+
1
2
at02
=20×4−
1
2
×5×16m=40m

答案解析:(1)求出汽车刹车到停止所需的时间,因为汽车刹车停止后不再运动,然后根据速度时间公式v=v0+at求出汽车刹车3s末的速度.
(2)根据速度位移公式v2v02=2ax,求出汽车通过30m的末速度,再根据t=
v−v0
a
求出时间.
(3)判断6s末有没有停止,然后根据位移时间公式x=v0t+
1
2
at2
求出位移.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
知识点:解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动,以及掌握匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at和位移时间公式x=v0t+
1
2
at2