在平直公路上,有一小車司機因見到前方十字路口紅燈亮起,開始剎車,剎車時小車做勻減速直線運動,其位移隨時間的變化規(guī)律為x=20t-2.5t2,則小車剛剎車時的初速大小為________m/s,剎車的加速度大小為________m/s2,剎車后2s內(nèi)與剎車后5s內(nèi)發(fā)生的位移之比為________.
20 5 3:4
分析:由題,剎車時小車做勻減速直線運動,已知位移隨時間的變化規(guī)律x=20t-2.5t
2m,將此規(guī)律與勻變速直線運動的位移公式進行比對,得到小車剎車時的初速度和加速度.由速度公式求出小車剎車到停下所的時間,分別求出剎車后2s內(nèi)與剎車后5s內(nèi)發(fā)生的位移,再求它們之比.
解答:將小車做勻減速直線運動的位移隨時間的變化規(guī)律x=20t-2.5t
2與勻變速直線運動的位移公式x=v
0t
進行比對可知,小車剎車時初速度為v
0=20m/s,加速度為a=-5m/s
2,加速度的大小為5m/s
2.
設小車剎車到停下所的時間為t,則由v=v
0+at得
t=
=
,說明剎車4s后小車停止運動,則剎車5s后位移與4s后的位移相同.
所以剎車2s后小車的位移為x
2=v
0t
2+
=20×2+
(m)=30m,
剎車5s后小車的位移為x
5=v
0t
4+
=20×4+
(m)=40m,則剎車后2s內(nèi)與剎車后5s內(nèi)發(fā)生的位移之比為3:4.
故答案為:20;5;3:4
點評:已知位移或速度隨時間的表達式,往往與勻變速直線運動一般規(guī)律進行對照來確定初速度、加速度,是常見題型.對于剎車問題,不能亂套公式,注意檢驗解題結果是否合理.