Question

8．某同学骑车沿平直道路驶向十字路口，发现信号灯还剩5s变为红灯，他立即以1m/s²的加速度刹车做匀减速运动，在信号灯变为红灯时恰好停在路口．已知该同学和车的总质量为80kg．求该同学和车在此过程中
（1）受到阻力的大小F；
（2）初速度的大小v₀；
（3）位移的大小x．

Answer 1

分析 （1）汽车刹车过程中受到的阻力即为其合外力，根据牛顿第二定律求解．
（2）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车的初速度．
（3）再位移等于平均速度乘以时间来求出刹车后的位移x．

解答 解：（1）根据牛顿第二定律得：
汽车受到的阻力大小 F=ma=80×1N=80N；
（2）根据速度时间公式得：v=v₀-at=0
则 v₀=at=1×5=5m/s；
（3）位移的大小 x=$\frac{{v}_{0}}{2}t$=$\frac{5}{2}×5$m=12.5m．
答：
（1）受到阻力的大小F是80N；
（2）初速度的大小v₀是5m/s；
（3）位移的大小x是12.5m．

点评 解决本题时要知道加速度是联系力和运动的桥梁，涉及加速度的规律有：牛顿第二定律和运动学公式．