【物理】2019届一轮复习人教版 警惕刹车类问题中的“时间陷阱”学案
第7点 警惕刹车类问题中的“时间陷阱”
对于汽车刹车这一类减速运动问题,一定要注意“时间陷阱”,因为在利用公式x=v0t+at2时,只要知道了v0、a、t,原则上是可以计算出位移的,但在实际问题中,告诉的时间往往超过减速到零所用的时间,所以利用上述公式时往往容易出错.
解答这类问题的基本思路是:
(1)先确定刹车时间.若车辆从刹车到速度减到零所用的时间为T,则由vt=v0-aT(其中vt=0)可计算出刹车时间T=.
(2)将题中所给出的已知时间t与T比较.若T
t,则在利用以上公式进行计算时,公式中的时间应为t.
对点例题 汽车在平直的高速公路上行驶的速度为108 km/h,若驾驶员发现前方100 m处发生了交通事故,马上紧急刹车,刹车后的加速度大小为5 m/s2.
(1)汽车刹车后8 s的速度和位移各是多少?
(2)该汽车是否会有安全问题?
解题指导 (1)设汽车运动方向为正方向,则v0=108 km/h=30 m/s,a=-5 m/s2
设汽车刹车t秒后停下来,由vt=v0+at,得t== s=6 s,因为汽车6 s末停下来,所以8 s末的速度为0,8 s内的位移等于6 s内的位移,即:
x8=x6=t=×6 m=90 m.
(2)因为汽车刹车距离90 m<100 m,所以汽车不会有安全问题.
答案 (1)0 90 m (2)不会
一辆汽车以15 m/s的初速度冲上长为120 m的斜坡,设汽车在上坡过程中做匀减速直线运动,加速度大小为0.6 m/s2,求汽车到达坡顶需用多长时间?
答案 10 s
解析 取初速度方向为正方向,由x=v0t+at2得120=15t-×0.6t2,解得t1=10 s,t2=40 s.
t2=40 s是汽车在斜坡上减速到0,又反向加速到120 m处的时间,故应舍去.