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(10分)汽車原來以5 m/s的速度沿平直公路行駛，剎車后獲得的加速度大小為0.4 m/s²，則：

(1)汽車剎車后經(jīng)多少時間停止？滑行距離為多少？

(2)剎車后滑行30 m經(jīng)歷的時間為多少？停止前2.5 s內(nèi)滑行的距離為多少？

【解析】：(1)v₀＝5 m/s，v＝0，[來源:]

a＝－0.4 m/s²

根據(jù)運動學(xué)公式v＝v₀＋at得

t＝＝ s＝12.5 s

v²－v＝2ax，x＝＝ m＝31.25 m.

(2)根據(jù)x＝v₀t＋at²，有

30＝5t－×0.4t^2[來源:]

解得t₁＝10 s，t₂＝15 s(舍去)

汽車的運動可以逆向看做初速度為零的勻加速直線運動，所以停止前2.5 s內(nèi)滑行的距離

x′＝at²＝×0.4×2.5² m＝1.25 m.

或：結(jié)合第(1)問，停止前2.5 s內(nèi)滑行的距離

x′＝(31.25－30) m＝1.25 m.

如圖所示，有一水平傳送帶以2 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送10 m的距離所需時間為多少？(取g＝10 m/s²)

圖3－5－16

【解析】：以傳送帶上輕放的物體為研究對象，如圖在豎直方向受重力和支持力，在水平方向受滑動摩擦力，做v₀＝0的勻加速運動．

據(jù)牛頓第二定律有

水平方向：f＝ma①

豎直方向：N－mg＝0②

f＝μN③

由式①②③解得a＝5 m/s²

設(shè)經(jīng)時間t₁，物體速度達到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運動的速度公式

v_t＝v₀＋at④

解得t₁＝0.4 s

時間t₁內(nèi)物體的位移

x₁＝at＝×5×0.4² m＝0.4 m<10 m

物體位移為0.4 m時，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體0.4 s后無摩擦力，開始做勻速運動

x₂＝v₂t₂⑤

因為x₂＝x－x₁＝10 m－0.4 m＝9.6 m，v₂＝2 m/s

代入式⑤得t₂＝4.8 s

則傳送10 m所需時間為

t＝t₁＋t₂＝0.4 s＋4.8 s＝5.2 s.

(10分)汽車原來以5 m/s的速度沿平直公路行駛，剎車后獲得的加速度大小為0.4 m/s²，則：

(1)汽車剎車后經(jīng)多少時間停止？滑行距離為多少？

(2)剎車后滑行30 m經(jīng)歷的時間為多少？停止前2.5 s內(nèi)滑行的距離為多少？

【解析】：(1)v₀＝5 m/s，v＝0，

a＝－0.4m/s²

根據(jù)運動學(xué)公式v＝v₀＋at得

t＝＝ s＝12.5 s

v²－v＝2ax，x＝＝ m＝31.25 m.

(2)根據(jù)x＝v₀t＋at²，有

30＝5t－×0.4t^2[來源:]

解得t₁＝10 s，t₂＝15 s(舍去)

汽車的運動可以逆向看做初速度為零的勻加速直線運動，所以停止前2.5 s內(nèi)滑行的距離

x′＝at²＝×0.4×2.5² m＝1.25 m.

或：結(jié)合第(1)問，停止前2.5s內(nèi)滑行的距離

x′＝(31.25－30) m＝1.25 m.

如圖所示，有一水平傳送帶以2 m/s的速度勻速運動，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送10 m的距離所需時間為多少？(取g＝10 m/s²)

圖3－5－16

【解析】：以傳送帶上輕放的物體為研究對象，如圖在豎直方向受重力和支持力，在水平方向受滑動摩擦力，做v₀＝0的勻加速運動．

據(jù)牛頓第二定律有

水平方向：f＝ma①

豎直方向：N－mg＝0②

f＝μN③

由式①②③解得a＝5 m/s²

設(shè)經(jīng)時間t₁，物體速度達到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運動的速度公式

v_t＝v₀＋at④

解得t₁＝0.4 s

時間t₁內(nèi)物體的位移

x₁＝at＝×5×0.4² m＝0.4 m<10 m

物體位移為0.4 m時，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體0.4 s后無摩擦力，開始做勻速運動

x₂＝v₂t₂⑤

因為x₂＝x－x₁＝10 m－0.4 m＝9.6 m，v₂＝2m/s

代入式⑤得t₂＝4.8 s

則傳送10 m所需時間為

t＝t₁＋t₂＝0.4 s＋4.8 s＝5.2 s.

設(shè)宇航員在某行星上從高32 m處自由釋放一重物，測得在下落最后1 s內(nèi)所通過的距離為14 m，則重物下落的時間是多少？該星球表面的重力加速度為多大？

【解析】：設(shè)物體下落的時間為t，星球表面的重力加速度為g，則h＝gt²①

h－14＝g(t－1)²②

由題意知h＝32m，由①②解得t₁＝4 s，t₂＝ s(舍去)，所以t＝t₁＝4s，g＝4 m/s².