5.汽車先以a=0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運動,在20s末改做勻速直線運動,當(dāng)勻速運動10s后,司機(jī)反應(yīng)0.5s后緊急剎車,已知剎車的加速度大小為2m/s2,求:
(1)汽車勻速運動時的速度大。
(2)求整個過程汽車前進(jìn)的位移;
(3)若司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方40m處有一輛事故車,該司機(jī)為酒后駕車,反應(yīng)時間延緩到1.5s,試判斷兩車是否相撞.

分析 (1)汽車勻速運動時的速度等于加速的末速度,對加速過程,根據(jù)速度公式列式求解;
(2)分加速、勻速、減速過程列式求解位移,最后求和即可;
(3)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方40m處有一輛事故車,反應(yīng)時間1.5s,在反應(yīng)時間內(nèi)的位移為勻速運動的位移;此后做勻減速直線運動,根據(jù)速度位移公式列式求解位移;求和得到總位移后結(jié)合幾何關(guān)系分析判斷兩車是否相撞.

解答 解:(1)對加速過程,物體在20s末的速度:v=a1t1=0.5×20 m/s=10m/s;
(2)汽車加速過程位移:${x}_{1}=\frac{1}{2}{{a}_{1}t}_{1}^{2}=\frac{1}{2}×0.5×{(20)}^{2}m=100m$
汽車勻速過程的位移:x2=v(t2+t3)=10×(10+0.5)m=105m
汽車勻減速過程的位移:${x_3}=\frac{{{0^2}-{v^2}}}{{2(-{a_2})}}=\frac{{0-{{10}^2}}}{2×(-2)}m=25m$
故汽車的總位移大小為:x=x1+x2+x3=100m+105m+25m=230m
(3)該司機(jī)為酒后駕車,反應(yīng)時間延緩到1.5s,故反應(yīng)距離為:x4=vt4=10×1.5m=15m 
汽車勻減速過程的位移:${x_3}=\frac{{{0^2}-{v^2}}}{{2(-{a_2})}}=\frac{{0-{{10}^2}}}{2×(-2)}m=25m$
故總距離:x′=x4+x3=40m
故兩車恰好不相撞;
答:(1)汽車勻速運動時的速度大小為10m/s;
(2)整個過程汽車前進(jìn)的位移大小為230m;
(3)若司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方40m處有一輛事故車,該司機(jī)為酒后駕車,反應(yīng)時間延緩到1.5s,兩車恰好不相撞.

點評 本題關(guān)鍵是明確汽車的運動性質(zhì),分三個過程進(jìn)行分析,結(jié)合速度位移關(guān)系公式、位移時間關(guān)系公式進(jìn)行分析,注意反映時間內(nèi)汽車做勻速直線運動,不難.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.一個愛好滑雪運動的同學(xué),從長L=42m的山坡頂端,以v0=2m/s的初速度、a=3m/s2的加速度勻加速下滑,經(jīng)過山坡底端后,在水平地面上勻速滑行s=32m停下來,設(shè)該同學(xué)叢山坡底端進(jìn)入水平地面時速度大小不變.求:
(1)該同學(xué)到達(dá)山坡底端時速度v大;
(2)該同學(xué)兩段滑行的總時間t.

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16.如圖1所示,一端封閉的兩條平行光滑長導(dǎo)軌相距L,距左端L處的右側(cè)一段被彎成半徑為$\frac{L}{2}$的四分之一圓弧,圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差$\frac{L}{2}$的水平面上.以弧形導(dǎo)軌的末端點O為坐標(biāo)原點,水平向右為x軸正方向,建立Ox坐標(biāo)軸.圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場;左段區(qū)域存在空間上均勻分布,但隨時間t均勻變化的磁場B(t),如圖2所示;右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不隨時間變化,只沿x方向均勻變化的磁場B(x),如圖3所示;磁場B(t)和B(x)的方向均豎直向上.在圓弧導(dǎo)軌最上端,放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路,金屬棒由靜止開始下滑時左段磁場B(t)開始變化,金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,經(jīng)過時間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端.已知金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g.

(1)求金屬棒在圓弧軌道上滑動過程中,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E;
(2)如果根據(jù)已知條件,金屬棒能離開右段磁場B(x)區(qū)域,離開時的速度為v,求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)如果根據(jù)已知條件,金屬棒滑行到x=x1位置時停下來,
a.求金屬棒在水平軌道上滑動過程中通過導(dǎo)體棒的電荷量q;
b.通過計算,確定金屬棒在全部運動過程中感應(yīng)電流最大時的位置.

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13.如圖所示,A、B為同一水平線上的兩個固定的繞繩裝置,繩上通過光滑掛鉤掛一重物C,緩慢轉(zhuǎn)動A,不轉(zhuǎn)動B,使重物C緩慢上升.關(guān)于重物上升過程中的受力,下列說法正確的是( 。
A.繩上拉力大小不變B.繩上拉力大小逐漸增大
C.繩上拉力先減小,后增大D.物體所受合外力逐漸增大

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20.在探究加速度與物體所受合外力、質(zhì)量間的關(guān)系時,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示.

(1)M與m的關(guān)系滿足m《M 時,才可以認(rèn)為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,以下做法錯誤的是ABC
A.平衡摩擦力時,應(yīng)將紙帶拆除
B.每次改變小車的質(zhì)量時,都需要調(diào)整軌道傾角以重新平衡摩擦力
C.實驗時,先放開小車還是先接通打點計時器電源,需要依照具體情況確定
D.小車運動的加速度需根據(jù)紙帶信息計算得出,不能用a=$\frac{mg}{M}$計算得出
(3)在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度與所受合外力的關(guān)系時,由于平衡摩擦力過度以及沒有注意M、m之間的關(guān)系,根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)該同學(xué)得到了一個a-F關(guān)系圖象,圖2中的哪個圖是符合實驗的實際情況的.A.

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10.物體的加速度大小為3m/s2,表示這物體( 。
A.每秒運動3 m
B.每經(jīng)過1 s,其速度變化量大小為3 m/s
C.每經(jīng)過1 s,其速度增大3 m/s
D.每經(jīng)過1 s,其速度減小3 m/s

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17.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系.將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細(xì)砂,直到小車剛好運動為止,記下傳感器的最大示數(shù)F0,以此表示小車所受摩擦力的大小.再將小車放回原處并按住,繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂,記下傳感器的示數(shù)F1

(1)接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,則小車的加速度a=0.16m/s2
(2)改變小桶中砂的重力,多次重復(fù)實驗,獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度a與合力F(F=F1-F0)的關(guān)系圖象.不計紙帶與打點計時器間的摩擦.下列圖象中正確的是B.

(3)同一次實驗中,釋放小車前力傳感器示數(shù)F1與小車加速運動時力傳感器示數(shù)F2的關(guān)系是F1>F2(選填“<”或“=”或“>”).
(4)關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是D.
A.小車和力傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量
B.實驗中需要將長木板右端墊高
C.實驗中需要測出小車和力傳感器的總質(zhì)量
D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù).

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14.電磁爐可以使用的器皿是( 。
A.陶瓷鍋B.砂鍋C.玻璃鍋D.不銹鋼鍋

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15.關(guān)于質(zhì)點和參考系,下列說法正確的是( 。
A.只有體積很小的物體才可以看作質(zhì)點
B.研究跳水運動員在空中做轉(zhuǎn)體運動時,運動員不可看成質(zhì)點
C.“一江春水向東流”是以水為參考系來描述江水的運動
D.我們常說“太陽東升西落”,是以太陽為參考系描述地球的運動

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