题目内容
【题目】在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶.在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”.如图所示,假设某汽车以10m/s的速度行驶至一斜坡的顶端A时,突然发现坡底前方有一行人正以2m/s的速度同向匀速行驶,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑下.已知斜坡高AB=3m,长AC=5m,司机刹车时行人距坡底C点距离CE=6m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5.
(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小;
(2)试分析此种情况下,行人是否有危险.
【答案】
(1)解:由牛顿第二定律知,汽车在斜坡上滑下时的加速度
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1
由数学知识知: ,
故由①②得:a1=2 m/s2
答:汽车沿斜坡滑下的加速度大小为2m/s2.
(2)解:汽车在水平冰雪路面上的加速度μmg=ma2
汽车到达坡底C时的速度满足
代入数据解得
经历时间
汽车在水平路面上减速至v=v人=2 m/s时,滑动的位移
经历的时间
人发生的位移x2=v人(t1+t2)=4.6m
因x1﹣x2=7m>6m,故行人有危险,应抓紧避让.
答:行人有危险,应抓紧避让.
【解析】(1)根据题目已知求出角度,再根据牛顿第二运动定律求物体加速度。
(2)追击相遇类的问题,根据匀变速直线运动的规律列方程求解。
【考点精析】本题主要考查了匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识点,需要掌握速度公式: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“-”值才能正确解答此题.