在平直公路上,有一小车司机因见到前方十字路口红灯亮起,开始刹车,刹车时小车做匀减速直线运动,其位移随时间的变化规律为x=

在平直公路上,有一小车司机因见到前方十字路口红灯亮起,开始刹车,刹车时小车做匀减速直线运动,其位移随时间的变化规律为x=20t-2.5t2,则小车刚刹车时的初速大小为______m/s,刹车的加速度大小为______m/s2,刹车后2s内与刹车后5s内发生的位移之比为______.
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dd的狂野 幼苗

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解题思路:由题,刹车时小车做匀减速直线运动,已知位移随时间的变化规律x=20t-2.5t2m,将此规律与匀变速直线运动的位移公式进行比对,得到小车刹车时的初速度和加速度.由速度公式求出小车刹车到停下所的时间,分别求出刹车后2s内与刹车后5s内发生的位移,再求它们之比.

将小车做匀减速直线运动的位移随时间的变化规律x=20t-2.5t2与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+
1
2at2进行比对可知,小车刹车时初速度为v0=20m/s,加速度为a=-5m/s2,加速度的大小为5m/s2
设小车刹车到停下所的时间为t,则由v=v0+at得
t=
v−v0
a=[0−20/−5s=4s,说明刹车4s后小车停止运动,则刹车5s后位移与4s后的位移相同.
所以刹车2s后小车的位移为x2=v0t2+
1
2a
t22]=20×2+[1/2×(−5)×22(m)=30m,
刹车5s后小车的位移为x5=v0t4+
1
2a
t24]=20×4+
1
2×(−5)×42(m)=40m,则刹车后2s内与刹车后5s内发生的位移之比为3:4.
故答案为:20;5;3:4

点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 已知位移或速度随时间的表达式,往往与匀变速直线运动一般规律进行对照来确定初速度、加速度,是常见题型.对于刹车问题,不能乱套公式,注意检验解题结果是否合理.

1年前

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