问题 计算题

汽车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使汽车匀减速前进,当车减速到2 m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车开始加速,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速共用了12s。求:

(1)减速与加速过程中的加速度大小。

(2)开始刹车后2 s末及10s末的瞬时速度。

答案

解:(1)汽车先做匀减速运动,再做匀加速运动,运动示意图如图

设汽车从A点开始减速,则vA=10 m/s,用时间t1到达B点,从B点又开始加速,用时间t2到达C点,则

vB=2 m/s,vC=10 m/s

t1,t1+t2=12 s

可得t1=8 s,t2=4 s

由v=v0+at得:

在AB段vB=vA+a1t1

在BC段vC=vB+a2t2

联立①②两式并代入数据解得:a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2

(2)2 s末的速度为:v1=vA+a1t=10 m/s-1×2 m/s=8m/s

10 s末的速度为:v2=vB+a2t'=2 m/s+2×(10-8)m/s= 6m/s

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