道路交通法規(guī)規(guī)定:黃燈亮?xí)r車頭已越過停車線的車輛可以繼續(xù)行駛,車頭未越過停車線的若繼續(xù)行駛,則屬于交通違章行為.一輛以10m/s的速度勻速直線行駛的汽車即將通過紅綠燈路口,當(dāng)汽車車頭與停車線的距離為25m時(shí),綠燈還有2s的時(shí)間就要熄滅(綠燈熄滅黃燈即亮).若該車加速時(shí)最大加速度大小為2m/s2,減速時(shí)最大加速度大小為5m/s2.請(qǐng)通過計(jì)算說明:
(l)汽車能否不闖黃燈順利通過;
(2)若汽車立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),恰好能緊靠停車線停下的條件是什么.
分析:本題要求汽車在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通過規(guī)定的位移,即在2s內(nèi)通過25米的位移,如果能就可以不闖黃燈順利通過;若要求汽車恰好能緊靠停車線停下,就要求的末速度為零,位移為25米,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度位移公式求解即可.
解答:解:(1)若駕駛員使汽車立即以最大加速度加速行駛,2s內(nèi)前進(jìn)的距離s1=v0t+
1
2
a1t2=10×2+
1
2
×2×4=24m

由于s1小于25m,所以汽車不能不闖黃燈而順利通過.   
(2)若汽車緊靠停車線停下,則其位移為25m.設(shè)加速度為a,
a=
v02
2s
=
100
2×25
=2m/s2

由于a小于5m/s2,所以汽車能夠恰好緊靠停車線停下的條件是加速度為2 m/s2
答:(l)汽車不能不闖黃燈順利通過;
(2)若汽車立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),恰好能緊靠停車線停下的條件是以2 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng).
點(diǎn)評(píng):本題是勻變速基本公式的直接運(yùn)用,注意理解題目中的隱含條件即可,難度不大.
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