20xx滬科版高中物理必修一第2章勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用word學(xué)案(編輯修改稿)
2025-01-03 16:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 24＝ t＋4822a ② 由 ①② 兩式解得 t＝ s 故駕駛員的反應(yīng)時(shí)間約為 s 3． (剎車類問(wèn)題 )一滑塊在水平面上以 10 m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為 2 m/： (1)滑塊經(jīng) 3 s時(shí)的速度的大??； (2)滑塊經(jīng) 10 s時(shí)的速度及位移的大小． 答案 (1)4 m/s (2)0 25 m 解析 取初速度方向?yàn)檎较?，則 v0＝ 10 m/s， a＝－ 2 m/s2 由 t1＝ Δ va 得 滑塊停止所用時(shí)間 t1＝ 0－ 10－ 2 s＝ 5 s (1)由 vt＝ v0＋ at 得滑塊經(jīng) 3 s時(shí)的速度 v1＝ 10 m/s＋ (－ 2)3 m/s ＝ 4 m/s (2)因?yàn)榛瑝K經(jīng) 5 s時(shí)已經(jīng)停止，所以 5 s～ 10 s時(shí)滑塊的速度為 0,10 s時(shí)的位移也就是 5 s時(shí)的位移，由 s＝ v t得 s＝ 10＋ 02 5 m ＝ 25 m 4． (追及相遇問(wèn)題 )甲車以 3 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．乙車落后 2 s在同一地點(diǎn)由靜止開始，以 6 m/s2的加速度做勻加速直 線運(yùn)動(dòng)．兩車的運(yùn)動(dòng)方向相同．求： (1)在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是多少？ (2)乙車出發(fā)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間可追上甲車？此時(shí)它們離出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)？ 答案 (1)12 m (2)(2＋ 2 2) s 70 m 解析 (1)兩車距離最大時(shí)速度相等，設(shè)此時(shí)乙車已開動(dòng)的時(shí)間為 t，則甲、乙兩車的速度分別是 v1＝ 3( t＋ 2)＝ 3t＋ 6 v2＝ 6t 由 v1＝ v2得： t＝ 2 s 由 s＝ 12at2知，兩車距離的最大值 Δ s＝ 12a 甲 (t＋ 2)2－ 12a 乙 t2 ＝ 1234 2 m－ 1262 2 m＝ 12 m (2)設(shè)乙車出發(fā)后經(jīng) t′ 追上甲車，則 s1＝ 12a 甲 (t′ ＋ 2)2＝ 123( t′ ＋ 2)2＝ t′ ＋22 m s2＝ 12a 乙 t′ 2＝ 126 t′ 2＝ 3t′ 2 s1＝ s2，代入數(shù)據(jù)求得 t′ ＝ (2＋ 2 2) s 將所求得的時(shí)間代入位移公式可得 s1＝ s2≈70 m 題組一 汽車行駛安全問(wèn)題 1．某輛汽車剎車時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度為 10 m/s2，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)時(shí)， s后才能做出反應(yīng)，開始制動(dòng)，這個(gè)時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間．若汽車以 20 m/s 的速度行駛時(shí)，汽車之間的距離至少應(yīng)為 ( ) A． 34 m B． 14 m C． 20 m D． 27 m 答案 A 解析 汽車的反應(yīng)距離 s1＝ v0t1 為確保安全，反應(yīng)時(shí)間 t1取 s. s1＝ 20 m ＝ 14 m. 剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，滑行位移為 s2，則 v 2t － v 20 ＝ 2as2，代入數(shù)據(jù)解得 s2＝ 20 m. 汽車之間的安全距離至少為 s＝ s1＋ s2＝ 34 m. 2．高速公路給人們出行帶來(lái)了方便，但是因?yàn)樵诟咚俟飞闲旭偟能囕v速度大，霧天往往出現(xiàn)十幾輛車追尾連續(xù)相撞的車禍．汽車在滬寧高速公路上正常行駛的速率為 120 km/h，汽車剎車產(chǎn)生的最大加速度為 8 m/s2，大霧天關(guān)閉高速公路．如果某天有薄霧，能見度約為37 m，為安全行駛，避免追尾連續(xù)相撞，汽車行駛速度應(yīng)限制為 (設(shè)司機(jī)反應(yīng)時(shí)間為 s)( ) A． 54 km/h B． 20 km/h C． 72 km/h D． 36 km/h 答案 C 解析 能見度 37 m，即司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況后從剎車到車停，位移最大為 37 m，司機(jī)反應(yīng)時(shí)間 t ＝ s， vt＋ v22a＝ 37 m，解得 v＝ 20 m/s＝ 72 km/h即車速上限． 題組二 剎車類問(wèn)題和逆向思維法 3．若汽車以 12 m/s的速度在平直公路上勻速行駛，由于前方出現(xiàn)意外情況，駕駛員緊急剎車，剎車的加速度大小是 4 m/s2，則剎車后 2 s時(shí)的速度大小為 ( ) A． 4 m/s B． 2 m/s C． 8 m/s D． 10 m/s 答案 A 解析 設(shè)汽車經(jīng)時(shí)間 t停止，取初速度方向?yàn)檎较?，則 a＝－ 4 m/s2 由 vt＝ v0＋ at 得 t＝ vt－ v0a ＝ 0－ 12 m/s－ 4 m/s2 ＝ 3 s 則剎車 2 s時(shí)，汽車未停止 v＝ v0＋ at′ ＝ [12＋ (－ 4)2]m/s ＝ 4 m/s 故選項(xiàng) A正確． 4．一輛汽車以 20 m/s的速度沿平直公路勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙物，立即剎車，汽車以大小為 5 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，那么剎車后 2 s 內(nèi)與剎車后 6 s 內(nèi)汽車通過(guò)的位移大小之比為 ( ) A． 1∶1 B． 3∶4 C． 3∶1
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