题目内容
在一次汽车性能测试中,质量为m的汽车达到一定速度后关闭发动机并刹车,刹车后汽车连续通过长度都是L的两段距离,并继续向前运动,它通过第一段距离所用的时间为t,通过第二段距离所用的时间为2t,假设汽车在运动过程中所受阻力不变,求汽车在刚刚通过第一段距离L时的动能?
分析:根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,结合速度时间公式求出加速度,从而求出汽车通过第一段距离L时的速度,得出此时的动能.
解答:解:设汽车刚开始刹车时的速度为v0,汽车在刚通过第一段距离L时的速度为v
汽车通过第一段距离的平均速度v1=
①
汽车通过第二段距离的平均速度v2=
②
汽车运动的加速度a=
=-
③
又v=v1+
a④
解得:v=
则动能为 EK=
mv2=
.
答:汽车在刚刚通过第一段距离L时的动能为
.
汽车通过第一段距离的平均速度v1=
| L |
| t |
汽车通过第二段距离的平均速度v2=
| L |
| 2t |
汽车运动的加速度a=
| v2-v1 | ||
|
| L |
| 3t2 |
又v=v1+
| t |
| 2 |
解得:v=
| 5L |
| 6t |
则动能为 EK=
| 1 |
| 2 |
| 25mL2 |
| 72t2 |
答:汽车在刚刚通过第一段距离L时的动能为
| 25mL2 |
| 72t2 |
点评:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用.
练习册系列答案
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汽车的制动性能,是衡量汽车性能的重要指标.在一次汽车制动性能的测试中,司机踩下刹车闸,使汽车在阻力作用下逐渐停止运动.下表中记录的是汽车在不同速率下行驶时,制动后所经过的距离.
| 汽车速率v(km/h) | 制动距离s(m) |
| 10 | 1 |
| 20 | 4 |
| 40 | 16 |
| 60 | ? |
(1)为什么汽车的速率越大,制动的距离也越大?
(2)让汽车载上3名乘客,再做同样的测试,结果发现制动距离加长了.试分析原因.
(3)设汽车(没有乘客时)以60km/h的速率行驶的时候制动,估算汽车制动的距离.(要求写出分析的依据和过程)