匀加速运动——问题与解答

直线运动中的已解决问题——匀加速运动

1. 一辆汽车从静止加速到 20 米/秒,用时 10 秒。求这辆汽车的加速度!

解决方案

已知:

初始速度(v₀ )= 0(静止)

时间间隔 (t) = 10 秒

末速度(v<sub> t</sub> )= 20 米/秒

需求:加速度(a)

解决方案:

v t = v o + at

20 = 0 + (a)(10)

20 = 10 a

a = 20 / 10

a = 2 米/秒²

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2. 一辆汽车在 10 秒内从 30 米/秒减速到静止。求这辆汽车的加速度。

解决方案

已知:

初始速度(v₀ )= 30 米/秒

末速度(v<sub> t</sub> )= 0

时间间隔 (t) = 10 秒

需求:加速度(a)

解决方案:

v t = v o + at

0 = 30 + (a)(10)

– 30 = 10 a

a = – 30 / 10

a = -3 米/秒²

出现负号是因为末速度小于初速度。

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3. 一辆汽车起步后,在1 秒内以4 米/秒² 的恒定加速度加速。求10 秒后的速度和距离。

解决方案

(a)速度

加速度为 4 m/s²表示速度每秒钟增加 4 m/s。2 秒后,汽车的速度为 8 m/s。10 秒后,汽车的速度为 40 m/s。

(b)距离

已知:

初始速度(v₀ )= 0

末速度(v<sub> t</sub> )= 40 米/秒

加速度 (a) = 4 m/ s²

需要:距离

解决方案:

s = v o t + ½ at 2 = 0 + ½ (4)(10 2 ) = (2)(100) = 200 米

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4. 一辆汽车以10米/秒的恒定速度行驶,然后以2米/秒²的恒定加速度减速直至静止。求所经过的时间以及汽车静止前的行驶距离。

已知:

初始速度(v₀ )= 10 米/秒

加速度 (a) = -2 m/s² (负号表示末速度小于初速度)

末速度(v t )= 0(静止)

需要:时间间隔和距离

解决方案:

(a)时间间隔(t)

v t = v o + at

0 = 10 + (-2)(t)

0 = 10 – 2 t

10 = 2吨

t = 10 / 2 = 5 秒

(b)距离

v t 2 = v o 2 + 2 as

0 = 10 2 + 2(-2) 秒

0 = 100 – 4 秒

100 = 4 秒

s = 100 / 4 = 25 米

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5. 一辆汽车以 40 米/秒的速度行驶,以 4 米/秒² 的恒定加速度减速直至静止。求汽车减速 10 秒后的速度和距离!

解决方案

已知:

初始速度(v₀ )= 40 米/秒

加速度 (a) = -4 m/ s²

时间间隔 (t) = 10 秒

求:末速度(vt )和距离(s)

解决方案:

(a)末速度

vt = vo + at = 40 + (-4)(10) = 40 – 40 = 0 m/s

0 米/秒表示车辆静止。

(b)距离

s = v o t + ½ at 2 = (40)(10) + ½ (-4)(10 2 ) = 400 + (-2)(100) = 400 – 200 = 200 米

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6. 10 秒后测量距离!

持续加速——问题与解决方案 1

解决方案

距离:s = vt = (10-0)(5-0) = (10)(5) = 50 米

7. 4 秒后测量距离!

持续加速——问题与解决方案 2

解决方案

距离 = 正方形面积 + 三角形面积

距离 = (8-0)(8-0) + ½ (16-8)(8-0) = (8)(8) + ½ (8)(8) = 64 + 32 = 96 米

8. 确定汽车在 4 秒后的距离!

解决方案

持续加速——问题与解决方案 3

距离 = 三角形面积 = ½ (4-0)(8-0) = ½ (4)(8) = 16 米

9.一辆汽车以 90 公里/小时的速度驶过一辆停在路边的警车。一分钟后,警车以0.8 米/秒² 的速度追赶汽车。警车追上汽车的距离是多少?

已知:

汽车速度 (v) = 90 公里/小时 = 90,000 米 / 3600 秒 = 25 米/秒

时间间隔 (t) = 1 分钟 = 60 秒

警车加速度 (a) = 0.8 m/ s²

警车初始速度(v₀ ) = 0 米/秒

通缉:警车行驶的距离

解决方案:

汽车以恒定速度行驶。汽车行驶的距离:

初始距离:

s = vt = (25)(60) = 1500 米

最后距离:

s = vt = (25)(t)

总距离 = 1500 + 25 吨

警车以恒定加速度行驶。警车行驶的距离:

s = v o t + ½ at 2 = (0)(t) + ½ (0.8)(t 2 ) = 0 + 0.4 t 2 = 0.4 t 2

当警车到达目标车辆时,警车行驶的距离与目标车辆行驶的距离相同。

汽车行驶的距离=警车行驶的距离

1500 + 25t = 0.4t²

0.4 t 2 – 25 t – 1500 = 0

使用二次方程公式:

持续加速——问题与解决方案 1

警车行驶距离:

s = 0.4 t 2 = (0.4)(100 2 ) = (0.4)(10,000) = 4000 米s = 4公里

10.一辆汽车以 24 米/秒的恒定速度行驶,刹车使其具有0.952 米/秒²的恒定减速度。求汽车行驶250米后的速度。

已知:

初始速度(v₀ ) = 24 米/秒

加速度(a) = – 0.952 m/s² (负号是因为减速)

距离( d ) = 250 米/秒

求:车辆行驶250米后的速度

解决方案:

已知:初始速度 (vo), 促进 (一种), 距离 (d), 所需数据:最终速度 (vt) 所以使用以下方程式: vt2 = vo2 + 2 一个 d

v <sub>t</sub> =末速度,v<sub> o</sub> =初速度,a =加速度,d =距离

v t 2 = (24) 2 + (2)(-0.952)(250)

v t 2 = 576 – 476

v t 2 = 100

v t = √100

vt = 10 米/秒

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