一辆长途客车正在以v=20m/s的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x=33m处有一只狗,如图(甲)所示,司机立即采

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  • 解题思路:(1)速度时间图象的斜率等于物体的加速度,由数学知识求解.

    (2)速度时间图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移.由几何知识求解.

    (3)要避免客车与狗相撞,则客车追上狗时客车的速度等于狗的速度,求出狗的位移和客车的位移的关系即可确定能否追上.利用速度位移的关系式vt2-v02=2ax求出客车的位移,根据加速度的定义式 a=[△v/△t]求出客车刹车到狗速度的时间以及在此时间内狗通过的位移,根据位移关系即可确定客车是否能够撞上狗.

    (1)由图象得长途客车制动时的加速度:a=[△v/△t]=[0−20/4.5−0.5]=-5m/s2

    (2)客车在前0.5s内的位移为:x1=v0t1=20×0.5=10m

    客车在0.5-4.5s内的位移为:x2=[1/2](v0t2)=[1/2]×20×(4.5-0.5)=40m

    故客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离为:x=x1+x2=10+40=50m

    (3)若客车恰好撞不到狗,则车追上狗时车速为4m/s,

    则刹车时间为:t=[△v/a]=[4−20/−5]s=3.2s

    客车位移为:x1=v0t1+

    v21−

    v20

    2a=10+

    42−202

    2×(−5)=48.4m

    而狗通过的位移为:x2=v(t1+t)=4×(0.5+3.2)=14.8m

    而x2+33=47.8m

    因为x1>x2+33,所以狗将被撞.

    答:(1)长途客车制动时的加速度为-5m/s2

    (2)长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为50m;

    (3)若狗正以v′=4m/s的速度与长途客车同向奔跑,狗不能摆脱被撞的噩运.

    点评:

    本题考点: 匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 熟练掌握速度图象的物理含义:图象的斜率等于物体的加速度,图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移,这是解决此类题目的基本策略.

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