經(jīng)過的時(shí)間(s) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | …. |
小轎車的瞬時(shí)速率(m/s) | 0 | 2.0 | 7.0 | 10.0 | 10.0 | 9.0 | 6.5 | 4.0 | 1.5 | 0 | 0 | ….. |
摩托車的瞬時(shí)速率(m/s) | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5,0 | 5.0 | … |
分析 (1)結(jié)合表格中的數(shù)據(jù),求出轎車的加速度,然后判斷出轎車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)刻、加速的時(shí)間、以及減速的時(shí)間與開始減速的時(shí)刻,最后由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出位移;
(2)求出小轎車在速度減小到5m/s前的位移,與摩托車的位移比較即可.
解答 解:(1)由于小轎車開始時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以在表格的數(shù)據(jù)中,5s-10s內(nèi)一定是勻加速,30s-40s內(nèi)做勻減速,最大速度是10m/s;則:
加速階段:a1=△v1△t1=7.0−2.010−5=1m/s2
減速階段:a2=△v2△t2=1.5−6.540−30=−0.5m/s2
t=5s時(shí)刻,小轎車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t1=v5a1=2.01=2s
開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻是:t0=5-t1=5-2=3s
小轎車加速的時(shí)間:t2=vma1=101=10s
所以小轎車在第13s末開始做勻速直線運(yùn)動(dòng).
到30s末小轎車的速度是6.5m/s,所以到30s末,小轎車已經(jīng)減速的時(shí)間:t3=△v3a2=6.5−10−0.5=7s
所以小轎車開始減速的時(shí)刻:t′=30-7=23s
小轎車做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:t4=23-13=10s
小轎車在加速階段的位移:x1=v2m−02a1=1002×1=50m
勻速階段的位移:x2=vmt4=10×10=100m
減速階段的位移:x3=0−v2m2a2=−1002×(−0.5)=100m
所以小轎車的總位移:x=x1+x2+x3=50+100+100=250m
(2)小轎車的速度減小到5m/s的過程中的位移:x4=v2−v2m2a2=52−1022×(−0.5)=75m
小轎車的速度減小到5m/s的時(shí)間:t5=v−vma2=5−10−0.5=10s
所以小轎車的速度減小為5m/s對(duì)應(yīng)的時(shí)刻:t″=t′+t5=23+10=33s
小轎車此時(shí)對(duì)應(yīng)的位移:x′=x1+x2+x4=50+100+75=225m
摩托車的位移:x″=v0t″=5.0×33=165m<225m-50m=175m
所以小轎車能追上摩托車.
摩托車在小轎車開始減速時(shí)刻的位移:x6=v0t′=5.0×23=115m
此時(shí)小轎車與摩托車之間的距離:△x=x6+x0-x1-x2=115+50-50-100=15m
設(shè)再經(jīng)過時(shí)間t6小轎車能追上摩托車,則:vmt6+12a2t26−v0t6=△x
代入數(shù)據(jù)得:t6=√160−10≈2.65s
所以小轎車追上摩托車的時(shí)刻為:t7=t′+t6=23+2.65=25.65s
答:(1)小轎車在整個(gè)過程中的位移為250m
(2)小轎車能追上摩托車;在25.65s末追上.
點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵在于小轎車的速度變化的各點(diǎn)時(shí)刻與位置的把握,表格類問題不能和圖象問題一概而論,情況更多一些,解題要細(xì)心.
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 物體的溫度越高,分子平均動(dòng)能就越大 | |
B. | 對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體加熱,其內(nèi)能一定增加 | |
C. | 機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 | |
D. | 熱傳導(dǎo)具有方向性 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 位移、時(shí)間、速度 | B. | 速度、速率、加速度 | ||
C. | 加速度、速度的變化、速度 | D. | 路程、時(shí)間、速率 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在0~6s內(nèi),物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為35m | |
B. | 在0~6s內(nèi),物體經(jīng)過的路程為35m | |
C. | 在1s時(shí)和4.5秒時(shí)物體加速度方向相同 | |
D. | 在1s時(shí)和4.5秒時(shí)物體速度方向相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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