一輛長途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛.突然,司機(jī)看見車的正前方x=33m處有一只狗,如圖(甲)所示,司機(jī)立即采取制動措施.若從司機(jī)看見狗開始計(jì)時(shí)(t=0),長途客車的速度-時(shí)間圖象如圖(乙)所示,g取l0m/s2

(1)求長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離.
(2)求長途客車與地面間的動摩擦因數(shù).
(3)若狗正以v′=4m/s的速度與長途客車同向奔跑,問狗能否擺脫被撞的噩運(yùn)?
分析:(1)要求客車前進(jìn)距離,先要搞清楚它在這段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動情況.客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)狗到停止,由題目所給的乙圖可知,先做0.5s的勻速運(yùn)動,后做4s的勻減速運(yùn)動停止.這樣就可以分兩段來求位移,相加得前進(jìn)距離.
另一個(gè)方法是用速速時(shí)間圖象,由于已經(jīng)給了客車的速度時(shí)間圖象,圖象的面積就表示位移,所以可以來直接算圖象的面積.
(2)求摩擦因數(shù)要來看客車制動后的受力情況,客車制動后是在摩擦力的作用下做勻減速直線運(yùn)動,從乙圖可以得到這段運(yùn)動的加速度,進(jìn)而由牛頓第二定律可以得到摩擦因數(shù).
(3)這是一個(gè)追及和相遇問題,這類問題的關(guān)鍵是抓住兩個(gè)關(guān)系,一個(gè)是速度關(guān)系,一個(gè)是位移關(guān)系,設(shè)兩者初始位移為X0,追者的位移為X1,被追者的位移為X2
當(dāng)兩者速度相等時(shí),由其位移關(guān)系,一共有三種可能:
①若X1>X0+X2,說明此時(shí)追者已經(jīng)在被追者前面了,則被撞.
②若X1<X0+X2,則說明此時(shí)還沒追上.不撞.
③若 X1=X0+X2,我們把它定為剛好不相撞或剛好追上的狀態(tài).
此公式適用于所有的追及情況,若是同地出發(fā)的,則公式中的X0=0.
這里要說明的是,牽涉到追者和被追者的運(yùn)動性質(zhì)不確定,所以有些在速度相等時(shí)滿足關(guān)系①的仍有被追上的情況,比如:被追者做一定初速度的勻減速直線運(yùn)動,追者做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,則在滿足①的條件下,一定還會被追上.
解答:解:(1)在v-t圖象中,面積表示位移,所以客車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn):
s=20×0.5+20×4÷2=50m
(2)客車減速運(yùn)動的加速度為:a=
△v
t
=-5m/s
,
由于客車制動后在摩擦力做用下做勻減速直線運(yùn)動,由牛頓第二定律有:
-μmg=ma
μ=-
a
g
=0.5

(3)客車減速的加速度為:a=
△v
t
=-5m/s2

客車由v0=20m/s,減速到v1=4m/s,所需要的時(shí)間為:t=
△v
a
=3.2s

司機(jī)從看到狗到客車減速為v1=4m/s所前進(jìn)的位移:X1=v0t′+
v12-v02
2a
=48.4m

這段時(shí)間內(nèi)狗前進(jìn)的位移為:X2=v'(t'+t1)=4×(0.5+3.2)=14.8m
因?yàn)椋篨1>X+X2
所以,狗將被客車撞上.                                
答:(1)長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為50m.
(2)長途客車與地面間的動摩擦因數(shù)0.5
(3)狗將被客車撞上.
點(diǎn)評:本題的第三問是重點(diǎn)要掌握的題型,追及和相遇時(shí)學(xué)生容易迷惑的情況,因?yàn)樯婕暗降念愋吞啵⑶也煌牟牧辖o的分類都不一樣,有些總結(jié)繁瑣,由于的簡潔卻不全面,這里我盡我所知給同學(xué)們提供了一種較簡潔的方案,希望有所幫助.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?崇文區(qū)模擬)一輛長途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛,突然,司機(jī)看見車的正前方x=45m處有一只小狗(圖1),司機(jī)立即采取制動措施.從司機(jī)看見小狗到長途客車開始做勻減速直線運(yùn)動的時(shí)間間隔△t=0.5s.若從司機(jī)看見小狗開始計(jì)時(shí)(t=0),該長途客車的速度-時(shí)間圖象如圖2所示.求:
(1)長途客車在△t時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;
(2)長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;
(3)根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,判斷小狗是否安全.如果安全,請說明你判斷的依據(jù);如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一輛長途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛.突然,司機(jī)看見車的正前方x=33m處有一只狗,如圖(甲)所示,司機(jī)立即采取制動措施.若從司機(jī)看見狗開始計(jì)時(shí)(t=0),長途客車的速度-時(shí)間圖象如圖(乙)所示,g取l0m/s2
(1)求長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離.
(2)若狗正以v'=4m/s的速度與長途客車同向奔跑,問狗能否擺脫被撞的噩運(yùn)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(10分)一輛長途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛,突然,司機(jī)看見車的正前方x=45m處有一只靜止的小狗(如圖所示),司機(jī)立即采取制動措施. 從司機(jī)看見小狗到長途客車開始做勻減速直線運(yùn)動的時(shí)間間隔△t=0.5s. 若從司機(jī)看見小狗開始計(jì)時(shí)(t=0),該長途客車的速度—時(shí)間圖象如圖所示.

   求:(1)長途客車在△t時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;

   (2)長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;

   (3)根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,判斷小狗是否安全.如果安全,請說明你判斷的依據(jù);如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全,請舉出一個(gè)例子。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(8分)一輛長途客車正在以v=20m/s的速度勻速行駛,突然,司機(jī)看見車的正前方x=45m處有一只靜止的小狗(如圖所示),司機(jī)立即采取制動措施. 從司機(jī)看見小狗到長途客車開始做勻減速直線運(yùn)動的時(shí)間間隔△t=0.5s. 若從司機(jī)看見小狗開始計(jì)時(shí)(t=0),該長途客車的速度—時(shí)間圖象如圖所示.

 求:(1)長途客車在△t時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;

(2)長途客車從司機(jī)發(fā)現(xiàn)小狗至停止運(yùn)動的這段時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離;

(3)根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,判斷小狗是否安全.如果安全,請說明你判斷的依據(jù);如果不安全,有哪些方式可以使小狗安全,請舉出一個(gè)例子。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案