题目内容

10.以18m/s的初速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在3s内前进了36m,
求(1)汽车加速度的大小与方向?
(2)汽车从开始制动到最后停止的过程,通过的位移的大小与方向?

分析 (1)汽车制动后做匀减速直线运动,已知初速度、时间和位移,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出汽车的加速度.
(2)根据速度位移关系公式求出求出汽车的位移.

解答 解:汽车做匀减速直线运动,取初速度方向为正方向,设加速度为a,总位移为S
(1)由位移公式S=v0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
代入数据得:36=18×3+$\frac{1}{2}a$×9
解得 a=-4m/s2  
则加速度的大小为4m/s2,方向与初速度方向相反.
(2)汽车从开始制动到最后停止过程,末速度 vt=0.
由位移推论公式得 S=$\frac{{v}_{t}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{0-1{8}^{2}}{2×(-4)}$m=40.5m 
即位移的大小是40.5m,方向与初速度方向相同.
答:
(1)加速度的大小为4m/s2,方向与初速度方向相反.
(2)位移的大小是40.5m,方向与初速度方向相同.

点评 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式S=v0t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$ 和速度位移关系公式S=$\frac{{v}_{t}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}$,并能灵活运用.

练习册系列答案
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2.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.如图乙所示,气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.某实验小组利用如图乙所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.实验前要调整气垫导轨底座使之水平,用游标卡尺测得遮光条的宽度为d,实验时滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t

(1)某同学用游标卡尺测得遮光条(图丙)的宽度d=0.540cm
(2)实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为△t=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为0.45(用游标卡尺的测量结果计算)m/s.
(3)在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m、滑块上的遮光条初位置到光电门的距离S和滑块的质量M(用文字说明并用相应的字母表示).
(4)本实验,重力势能的改变量mgS,动能的改变量$\frac{1}{2}(M+m)(\frac{d}{△t})_{\;}^{2}$(用测量的物理量符号表示),通过比较在实验误差允许的范围内二者相等,从而验证了系统的机械能守恒.

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