提示 设法求出汽车刹车后滑动的加速度。
解析 设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得
μmg=ma,a=μg。
由匀变速直线运动速度-位移关系式v02=2ax,可得汽车刹车前的速度为
m/s=14m/s。
正确选项为C。
点悟 本题以交通事故的分析为背景,属于从受力情况确定物体的运动状态的问题。求解此类问题可先由牛顿第二定律求出加速度a,再由匀变速直线运动公式求出相关的运动学量。
例2 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目,一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s,若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小(g取10m/s2)。
提示 将运动员的运动分为下落、触网和蹦回三个阶段研究。
解析 将运动员看作质量为m的质点,从h1高处下落,刚接触网时速度的大小为
(向下);
弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度的大小为
(向上)。
速度的改变量 Δv=v1+v2(向上)。
以a表示加速度,Δ t表示运动员与网接触的时间,则
Δv=a Δ t。
接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg,由牛顿第二定律得
F-mg=ma。
由以上各式解得 ,
代入数值得 F=1.5×103N。
点悟 本题为从运动状态确定物体的受力情况的问题。求解此类问题可先由匀变速直线运动公式求出加速度a,再由牛顿第二定律求出相关的力。本题与小球落至地面再弹起的传统题属于同一物理模型,但将情景放在蹦床运动中,增加了问题的实践性和趣味性。题中