题目内容

【题目】目标停车是驾考中的一个必考题目,其过程可简化为如图所示的模型:在一条平直公路上有A、B、C、D四个停车标志杆,每相邻两个停车标志杆之间的距离为△x=16m,某次测试时,学员甲正在以v0=20m/s的速度驾驶汽车匀速行驶,学员乙坐在车后排观察并记录时间.当车头到达O点时,车外考官发出停车指令,学员乙立即用表秒开始计时.学员甲经过△t=0.5s的反应时间后开始刹车,刹车后开始做匀减速直线运动.学员乙记录自己通过B、C杆时秒表的读数分别为t1=5.5s,t2=7.5s,汽车停止运动时车头距离D杆还有5m远,求:

(1)学员乙通过B、C杆的这段时间内汽车的平均速度大小;
(2)汽车刹车时的加速度大小
(3)学员乙与车头的距离.

【答案】
(1)

解:学员乙通过B、C杆的所用的时间:

△t=t2﹣t1=7.5s﹣5.5s=2s,

则学员乙通过B、C杆的这段时间内汽车的平均速度大小:

= = =8m/s.


(2)

解:汽车通过BC中间时刻的瞬时速度:

v1= =8m/s,

刹车到BC中间时刻的时间:

t=5.5s+1s﹣0.5s=6s,

则刹车时的加速度:

a= = m/s2=﹣2m/s2

即汽车刹车时的加速度大小为2m/s2


(3)

解:学员乙到达B点的速度为:

vB=v1﹣a =8m/s﹣(﹣2m/s2)× s=10m/s,

则学员乙从B点到停止的距离:

x′= = m=25m,

所以汽车停止运动时学员乙与标志杆D的距离:

L′=2△x﹣x′=2×16m﹣25m=7m,

则学员乙与车头的距离:

△L=L′﹣L=7m﹣5m=2m


【解析】(1)知道学员乙通过B、C杆时秒表的读数,进而得出所用的时间,根据平均速度公式求出学员乙通过B、C杆的这段时间内汽车的平均速度大小;(2)根据汽车通过BC中间时刻的瞬时速度与这段时间内的平均速度相等,再求出汽车刹车到BC中间时刻所用的时间,然后根据加速度公式求出汽车刹车时的加速度大小; (3)根据加速度公式求出学员乙到达B点的速度,然后根据位移速度公式求出学员乙从B点到停止的距离,进而知道学员乙与标志杆D的距离,
用学员乙与标志杆D的距离减去车头与标志杆D的距离即为学员乙与车头的距离.
【考点精析】解答此题的关键在于理解匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识,掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.

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