Question

【题目】为了交通安全，在一些道路上会设置橡胶减速带，如图所示．一质量为2×103 kg的汽车正以15 m/s的速度行驶在该平直路段上，在离减速带50 m处司机踩刹车使汽车开始做匀减速直线运动，结果以5 m/s的速度通过减速带，通过后立即以某一加速度加速到原来的速度．汽车可视为质点，减速带的宽度忽略不计．

(1)求汽车减速时受到的阻力大小；

(2)由于减速带的存在汽车通过这段距离多用的时间为3 s，则求通过减速带后汽车加速运动的加速度大小．

Answer 1

【答案】(1)4×103 N (2)2.5 m/s2

【解析】

(1)汽车做匀减速直线运动，由运动学公式可得

解得a1＝2 m/s2．

利用牛顿第二定律可知f＝ma1＝4×103 N．

(2)汽车做匀减速直线运动，利用，得t1＝5 s

汽车匀速通过50 m所用的时间为

由v0＝v＋a2t2，可得通过减速带后汽车加速运动的时间为

加速运动的位移为

汽车匀速通过该段距离所用的时间为

由题意知

联立解得a2＝2.5 m/s2．