Question

7．一輛質量為2t的汽車，在水平公路上54km/h的速度勻速行駛．根據測試，這輛車在這種路面急剎車時，汽車所受的制動力為1.2×10⁴N，求汽車剎車后5秒內的位移．

Answer 1

分析 根據制動時所受阻力，由牛頓第二定律求得汽車滑行的加速度，再根據運動學公式求得汽車滑行的位移．

解答 解：由題意得：m=2t=2×10³kg，
汽車初速度為：v₀=54km/h=15m/s
以汽車的運動方向為正方向，汽車所受合力等于汽車制動時受到的阻力，由牛頓第二定律得：F_合=-f=ma
得：a=-$\frac{f}{m}$=-$\frac{1.2×1{0}^{4}}{2×1{0}^{3}}$m/s²=-6m/s²
汽車滑行到停止運動的時間為：t=$\frac{0-{v}_{0}}{a}$=$\frac{-15}{-6}$=2.5s
汽車剎車后2.5s后停止運動，則汽車剎車后5s內的位移等于2.5s內的位移，為：x=$\frac{{v}_{0}}{2}t$=$\frac{15}{2}×2.5$m=18.75m
答：汽車剎車后5s內的位移為18.75m．

點評 加速度是聯系力和運動的橋梁，根據牛頓運動定律求得運動加速度，再根據運動公學公式求解描述運動的物理量是正確解題的關鍵．