问题 计算题

卡车原来以10 m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进当车减速到2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12 s。求:

(1)减速与加速过程中的加速度;

(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。

答案

解:(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示

设卡车从A点开始减速,则vA=10m/s,经时间t1到达B点,从B点又开始加速,经过时间t2到达C点,知vB=2m/s,vC=10 m/s且t2=t1/2,t1+t2=12 s

可得t1=8s,t2=4s

由v=v0+at得vB=vA+a1t1  ①

在BC段,vC=vB+a2t2  ②

联立①②两式,代入数据得a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2

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

10 s末的速度为v2=vB+a2t=2m/s+2×2 m/s=6 m/s

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