答
(1)设汽车初速度(匀速行驶的速度)为v0,选取初速度方向为正方向,汽车做匀减速直线运动,加速度a=-1m/s2,位移方向与v0方向一致,取正值;s=180m.
由公式s=v0t+at2得:v0=−at=[−×(−1)×12]m/s=21m/s;
(2)设汽车的末速度为vt,
由速度公式vt=v0+at得:vt=v0+at=[21+(-1)×12]m/s=9m/s
则该段时间内平均速度==m/s=15m/s;
(3)由题意知:汽车末速度vt′=0,加速度a′=-1m/s2,则该过程中初速度v0'可由速度公式vt′=v0′+a′t,
得:v0′=vt′−a′t=[0−(−1)×12]m/s=12m/s
刹车滑行距离s′可由位移公式s′=v0′t′+
a′t′2,得:s′=v0′t′+
a′t′2=[12×12+×(−1)×122]m=72m.
答:(1)汽车开始减速行驶时的速度为21m/s;
(2)此过程中汽车的平均速度为15m/s;
(3)开始刹车时的初速度是12m/s,滑行的距离为72m.
答案解析:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车开始减速的初速度.
(2)根据速度时间公式求出12s末的速度,结合平均速度的推论求出此过程中的平均速度,也可以直接运用平均速度的定义式求出平均速度的大小.
(3)根据速度时间公式求出汽车刹车的初速度,结合位移时间公式求出汽车滑行的距离.
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:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷.