汽车停止运动所需时间为:t0=s=4 s<5 s,所以t2=5 s应舍去。
答案:A
9.运行着的汽车制动后做匀减速运动,经3.5 s停止,则汽车在开始制动后的1 s内、2 s内、3 s内通过的位移之比为__________________________。
解析:汽车制动3.5 s后停止运动的逆过程,即初速为零的匀加速直线运动。则逆过程的连续七个0.5 s内的位移之比为:1∶3∶5∶7∶9∶11∶13。如图所示,汽车通过OA、AB、BC所用时间均为1 s(即2个0.5 s,共6个0.5 s),通过CD所用时间为0.5 s,则:
CB∶BA∶AO=(3+5)∶(7+9)∶(11+13)=8∶16∶24
所以OA∶AB∶BC=24∶(24+16)∶(24+16+8)=24∶40∶48=3∶5∶6
即汽车在开始制动后的1 s内、2 s内、3 s内通过的位移之比为3∶5∶6。
答案:3∶5∶6
10.质点由静止开始以1.2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,经过10 s后,改做匀速直线运动,又经5 s,接着做匀减速直线运动,再经过20 s停止。求
(1)质点做匀速直线运动的速度大小和匀减速直线运动的加速度;
(2)整个过程中运动的位移大小。
解析:该题分三个运动过程。不同的过程运动规律不同,所用的关系式不同,而联系不同过程的桥梁是速度。第一个过程的末速度是第二个过程的初速度。
(1)加速10 s运动的位移s1=a1t12=60 m。
10 s末的速度v1=a1t1=12 m/s
匀速运动的位移s2=v1t2=60 m
减速过程中0=v1+a2t3
所以a2=-0.6 m/s2。
s3=v1t3+a2t32=120 m。
(2)整个过程中运动的位移大小s=s1+s2+s3=240 m。
答案:(1)匀速运动速度的大小是12 m/s,匀减速运动的加速度大小为0.6 m/s2,方向与速度的方向相反。(2)位移的大小为240 m。
11.做匀加速直线运动的列车出站时,车头经过站台上的某人面前时速度为1 m/s,车尾经过此人面前时速度为7 m/s。若此人站着一直未动,则车身中部(中点)经过此人面前时的速度是多大?
解析:应用逆向思维,认为车不动,人从车头到车尾做匀加速直线运动,经过车中部时的速度就为中点位置时的速度,由中点时刻的速度公式有:v==m/s=5 m/s。
答案:5 m/s
12.汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s速度变为6 m/s。求:
(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进9 m所用的时间;
(3)刹车后8 s内前进的距离。
解析:(1)汽车刹车后做匀减速运动,由a=得