题目内容

7.现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前其速度vA=10m/s,B车在后速度vB=30m/s.因大雾原因,B车司机在距A车350m时才发现前方有车,此时B车司机立即刹车,但要减速1800m才能够停止.求:
(1)B车刹车后减速运动的加速度大小
(2)若B车刹车8s后,A车司机发现险情并以加速度a=0.5m/s2加速前进,计算说明能否避免事故.

分析 (1)根据匀变速直线运动位移-速度关系式求出加速度;
(2)当两车速度相等时不会相撞,以后就不会相撞了,设经过时间t两车速度相等,求出时间t,再分别求出AB两车的位移,根据位移明确是否会发生事故.

解答 解:(1)根据2ax=${v}^{2}{{-v}_{0}}^{2}$得;
a=$\frac{0{{-v}_{0}}^{2}}{2s}$=$\frac{-900}{2×1800}$=-0.25m/s2
(2))设B车减速t秒时两车的速度相同:
vB+aBt=vA+aA(t-△t)
代入数值解得:t=32s
在此过程中:SB=vB t+$\frac{1}{2}$aBt2
解得:SB=832 m
SA=vA t+$\frac{1}{2}$aA(t-△t)2
解得:SA=464m
SA+S=350+464=814m<SB
故不能避免事故
答:(1)B车刹车后减速运动的加速度大小为0.25m/s2;(2)若B车刹车8s后,A车司机发现险情并以加速度a=0.5m/s2加速前进,不能避免事故.

点评 本题是追击问题,要注意当两车速度相等时不会相撞,以后就不会相撞了,根据位移和时间关系再进行求解即可.

练习册系列答案
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18.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下操作:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2 (已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:
①写出a与m之间的关系式:a=$\frac{g}{\frac{2M}{m}+1}$(还要用到M和g).
②a的值会趋于重力加速度g.
16.某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为某种打点计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得..

(1)图(b)为实验中所用打点计时器的学生电源.由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的乙(填“甲”或“乙”)计时器.
上述图(b)的安装中存在的错误有:①接线柱应接在交流电上②电压应选择6V档.
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时,该组同学存在两种方案;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象;乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数$\frac{1}{m}$的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图d所示).你认为同学乙(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标中的图象.

(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(e),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.答:该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力.

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