高中同步測控優化設計高中物理教科版
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【變式訓練1】一物體從靜止開始以$2m/s^{2}$的加速度做勻加速直線運動,經5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內物體做勻減速直線運動直至靜止。求:
(1)物體做勻速直線運動的速度的大小;
(2)物體做勻減速直線運動時的加速度。
答案:(1)10m/s,解析:勻加速階段,$v_{0}=0$,$a = 2m/s^{2}$,$t = 5s$,由$v=v_{0}+at$得$v=0 + 2×5=10m/s$,此速度即為勻速運動的速度。
(2)$-5m/s^{2}$,解析:勻減速階段,初速度$v_{0}=10m/s$,末速度$v = 0$,$t = 2s$,由$v=v_{0}+at$得$a=\frac{v - v_{0}}{t}=\frac{0 - 10}{2}=-5m/s^{2}$。
【例題1】如圖所示,某品牌新能源汽車以45km/h的速度勻速行駛。
(1)若汽車以$0.6m/s^{2}$的加速度加速,則10s末速度能達到多少?
(2)若汽車剎車以$0.6m/s^{2}$的加速度減速,則10s末速度能達到多少?
(3)若汽車剎車以$3m/s^{2}$的加速度減速,則10s末速度為多少?
答案:(1)18.5m/s,解析:初速度$v_{0}=45km/h=12.5m/s$,$a = 0.6m/s^{2}$,$t = 10s$,由$v=v_{0}+at$得$v=12.5+0.6\times10=18.5m/s$。
(2)6.5m/s,解析:剎車時$a=-0.6m/s^{2}$,$v=12.5-0.6\times10=6.5m/s$。
(3)0,解析:剎車時間$t_{0}=\frac{v_{0}}{|a|}=\frac{12.5}{3}\approx4.17s