题目内容

汽车在平直公路上以20m/s的速度作匀速直线运动,驾驶员突然发现其正前方100米处有一障碍物挡住了路面.为了安全,驾驶员立即刹车,产生的加速度大小为5m/s2
(1)刹车2s末汽车的速度大小;
(2)汽车从开始刹车到停下来所用时间;
(3)试通过计算说明汽车是否会撞上障碍物.
(4)为了不撞上障碍物,刹车所需产生的最小加速度是多少?
分析:(1)根据匀减速直线运动速度时间公式即可求解2s末汽车的速度;
(2)刹车到停下来的速度为零,根据速度时间公式求解刹车时间;
(3)根据速度位移公式求出刹车位移,跟100进行比较即可求解;
(4)为了不撞上障碍物,汽车刹车的最大位移为100m,根据位移速度公式即可求解.
解答:解:(1)根据v=v0+at得:
刹车2s末汽车的速度v2=20-5×2=10m/s
(2)设刹车总时间为t,刹车的末速度为零,则
t=
v-v0
a
=
0-20
-5
=4s

(3)汽车刹车的总位移x=
0-v02
2a
=
0-400
-10
=40m

因为40m<100m,所以不会相撞
(4)为了不撞上障碍物,汽车刹车的最大位移为100m,根据位移速度公式得:
a=
0-v02
2x
=
0-400
200
=-2m/s2

所以汽车刹车的最小加速度为-2m/s2
答:(1)刹车2s末汽车的速度大小为10m/s;
(2)汽车从开始刹车到停下来所用时间为4s;
(3)汽车不会撞上障碍物.
(4)为了不撞上障碍物,刹车所需产生的最小加速度是-2m/s2
点评:本题主要考查了匀减速直线运动基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
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