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-2.5t2m,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-2.5t2與勻變速直線運動的位移公式x=v0t進行比對可知,小車剎車時初速度為v0=20m/s,加速度為a=-5m/s2,加速度的大小為5m/s2
設小車剎車到停下所的時間為t,則由v=v0+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x2=v0t2+=20×2+(m)=30m,
剎車5s后小車的位移為x5=v0t4+=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.
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一輛車箱長為L=2m的汽車,在平直的公路上以V0=36km/h的速度勻速行駛,車箱后擋板處放有一小木塊,與車箱的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,若汽車以大小為a=6m/s2的加速度剎車,求:(設木塊對剎車沒有影響,g取10m/s2
(1)汽車從剎車到停止所用的時間?
(2)開始剎車后2s內(nèi),汽車的位移是多大?
(3)如果相對車箱而言,木塊與車箱擋板碰撞時都以碰前的速率反彈.則從剎車起,木塊經(jīng)多長時間最終停下?

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(1)汽車從剎車到停止所用的時間?
(2)開始剎車后2s內(nèi),汽車的位移是多大?
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(1)汽車從剎車到停止所用的時間?
(2)開始剎車后2s內(nèi),汽車的位移是多大?
(3)如果相對車箱而言,木塊與車箱擋板碰撞時都以碰前的速率反彈.則從剎車起,木塊經(jīng)多長時間最終停下?

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