Question

1．在平直高速公路上，一辆质量为5×10³kg的汽车以20m/s的速度行驶，驾驶员发现前方出现事故，立即紧急刹车，制动力为2×10⁴N．求：
（1）刹车过程中汽车的加速度大小；
（2）汽车从开始刹车至最终停下来运动的距离．

Answer 1

分析 （1）根据牛顿第二定律求解汽车刹车过程中的加速度大小；
（2）根据匀变速直线运动的规律求解汽车刹车过程中的位移．

解答 解：（1）刹车时汽车在制动力作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律知刹车时汽车的加速度为：
a=$\frac{f}{m}=\frac{2×1{0}^{4}}{5×1{0}^{3}}$=4m/s²
（2）因为刹车后汽车做匀减速运动，取初速度方向为正方向，则汽车刹车时加速度为：a=-4m/s²；
根据匀变速直线运动的速度位移关系有：v²-v${\;}_{0}^{2}$=2as
得汽车刹车到停下来的位移为：S=$\frac{{v}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{0-2{0}^{2}}{2×（-4）}$=50m
答：（1）刹车过程中汽车的加速度大小为4m/s²；
（2）汽车从开始刹车至最终停下来运动的距离为50m

点评 本题属于牛顿运动定律的简单运用，即已知物体的受力求物体的运动，根据牛顿第二定律解出加速度是关键．