题目内容
【题目】《道路交通安全法》规定汽车通过红绿灯路口时,需按信号灯指示行驶。若某路口有等待通行的多辆汽车,第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐,汽车质量均为m=1 500 kg,车长均为L=4.8 m,前后相邻两车之间的距离均为x=1.2 m。每辆汽车匀加速起动t1=4 s后保持v=10 m/s的速度匀速行驶,运动过程中阻力恒为f=1 800 N,求:
(1)汽车匀加速阶段的牵引力F大小;
(2)由于人的反应时间,绿灯亮起时,第一个司机滞后△t=0.8 s起动,且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8 s起动汽车,绿灯时长20 s。绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线。
【答案】(1)5550N;(2)8.88s
【解析】
(1)依题意得,汽车前4s的加速度:a=v/t1=2.5m/s2①
由牛顿第二定律得:F-f=ma②
解得:F=5550N③
(2)第五辆车最后端通过停止线,需前进距离:s=4×(x+L)+L=28.8m④
已知汽车匀加速阶段加速时间:t1=4s⑤
所以汽车匀加速的位移:
⑥
汽车匀速行驶时间:
⑦
第五辆车延迟时间:t3=5Δt=4s⑧
第五辆汽车最后端恰好通过停止线的时间:t=t1+t2+t3=8.88s<20s⑨
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