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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,若司...

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,若司机刹车使车匀减速恰好停在缴费窗口,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大小为2m/s2,停车缴费所用时间为30s,启动时加速度为1m/s2

(1)司机从开始刹车到恢复原速所需时间为多少?这一过程通过的位移是多少?

(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多远处开始刹车?因不停车通过最多可以节约多少时间?

 

(1)60s;300m(2)100m ; 36.6(s) 【解析】 试题分析:(1)设司机减速、加速的位移分别为S减、S加,刹车和启动的加速度大小分别为a1,a2 则其减速时间 t1=v1/a1=20/2=10s 停车缴费所用时间 t2=30s 后加速时间 t3=v2/a2=20/1=20s. 所以司机从开始刹车到恢复原速所需时间为:t1+t2+t3=10+30+20=60s 这一过程通过的位移是:S=S减+ S加=v1t1/2 + v1t3/2=100+200=300m. (2)轿车应该在收费窗口前9m处速度减为v2=6m/s,则v12-v22=2as1 得车减速位移: 所以,轿车应离收费窗口91+9=100m处开始刹车. 若不停车收费也是在窗前100m开始刹车: 其减速时间为 窗口前匀速时间:t5=S2/v2=9/6=1.5s 窗口后加速到20m/s所用时间为: 加速运动的位移为S3= (v1+v2)t6/2=(20+6)×14/2=182m 之后匀速时间为t7=(S加-S3)/v1=(200-182)/20=0.9s 所以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=36.6(s)的时间. 考点:匀变速直线运动的规律 【名师点睛】本题考查多过程的运动学问题,注意各个运动过程的时间和位移关系,选择合适公式进行求解.  
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考点分析:
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(3)如果打点时交变电流的实际频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么速度的测量值与实际值相比__________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”)。

 

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关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是

A. 电磁打点计时器使用的是4V6V的直流电源

B. 在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源

C. 使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小

D. 纸带上打的点越密,说明物体运动的越快

 

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