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小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有个收费站,经2...

小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有个收费站,经20s后司机才刹车使车匀减速恰停在缴费窗口,缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行。已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2,停车缴费所用时间为30s,启动时加速度为1m/s2

(1)司机是在离收费窗口多远处发现收费站的。

(2)因国庆放假期间,全国高速路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s,则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车?因不停车通过可以节约多少时间?

 

(1)500m (2)100m 36.6s 【解析】 试题分析: 解答:【解析】 (1)根据题意,设司机匀速运动位移为 s1;减速运动时间为t2,位移为s2。s1=vt=20×20=400(m),t2==10s s2=vt-at2=100(m),所以司机在离收费站窗口100+400=500m处发现收费站的 (2)根据题意轿车应该在收费窗口前9m处速度减为6m/s,设车减速位移为s1′,由2as=vt2-v02得:s1′===91(m),所以,轿车应离收费窗口91+9=100(m)处开始刹车。设停车收费后加速时间为t3,位移为s3,则有:t3==20s,s3=at32=200m,若停车收费经过窗口前100m到窗后200m的总时间为:t1+t2+t3=10+30+20=60s,若不停车收费也是窗前100m开始刹车,时间为:t4===7s,窗口前匀速时间:t5===1.5s,窗口后加速到20m/s所用时间为:t6===14s,加速运动的位移由:s=v0t+at2得:s3′=6×14+×1×142=182m;窗口后还有200-182=18m匀速运动,其时间为:t7==0.9s,若不停车经过窗口前100m到窗口后200m的总时间为:t4+t5+t6+t7=7+1.5+14+0.9=23.4s,所以不停车通过可以节约时间为60-23.4=36.6s的时间。 考点:匀变速直线运动规律 【名师点睛】此题运动的过程复杂,轿车经历减速、匀速、加速,加速度、位移、时间等都不一样.分析这样的问题时,要能在草稿子上画一画运动的过程图,找出空间关系,有助于解题。(1)解出匀速运动的位移,再解出匀减速运动的位移,两位移相加即为要求的距离;(2)分段研究,收费时总时间为:减速到0的时间,加上收费的时间,再加上加速到20m/s的时间;(3)不收费时的总时间为:减速到6m/s的时间,加上匀速运动的时间,加上加速到20m/s的时间,还要加上匀速运动的时间,上述时间的差值即为节约的时间。  
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考点分析:
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一列长L=200m的列车以v0=72 km/h的正常速度匀速运行,当它从开上长L0=1000 m的某大桥到全部车厢通过大桥,列车必须以v=54 km/h的限制速度匀速运行.已知列车在上桥前减速过程中的加速度大小与过桥后加速恢复正常速度过程中的加速度大小相等,均为a=0.5 m/s2 且列车加速和减速过程均可视为匀变速直线运动。求列车因为过桥而延误的时间.

 

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摩托车先由静止开始以满分5 manfen5.comm/s2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25 m/s匀速运动,追赶前方以15 m/s的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m,则:

(1)追上卡车前,二者相隔的最大距离是多少?

(2)摩托车经过多长时间才能追上卡车?

 

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汽车前方120m处有一自行车正以6m/s的速度匀速前进,汽车以18m/s的速度追赶自行车,若两车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动,求:

(1)经多长时间,两车第一次相遇?

(2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小为2m/s2,则再经多长时间两车第二次相遇?

 

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(8分)某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以90 km/h的速率行驶时,可以在80 m的距离内被刹住;在以54km/h的速率行驶时,可以在33m的距离内被刹住。假设对于这两种速率,驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间为多少?

 

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在暗室中用如图所示的装置做“测定重力加速度”的实验.

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实验器材有:支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪.

具体实验步骤如下:

①在漏斗内盛满清水,旋松螺丝夹子,水滴会以一定的频率一滴滴地落下.

②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.

③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.

④采集数据进行处理.

(1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时,频闪仪的闪光频率满足的条件是:________________________________________________________________________.

(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz,某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图所示,根据数据测得当地重力加速度g=________ ;第8个水滴此时的速度v8=________ .(结果都保留三位有效数字)

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(3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可):__________________________.

 

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