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(2015·湖州)匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动.匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是2米/秒,则2秒末的速度是4米/秒,3秒末的速度是6米/秒…做匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt.在它的v-t图像中(如图1),*影矩形的边长正好是v和t.可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v-t图像中*影的面积.匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系.
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到10米/秒,然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下.
(1)从汽车由静止开始运动计时,在图2中作出汽车在1分钟内的v-t图像.
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离.
(3)汽车行驶过程中,在水平方向上受到使汽车前进的牵引力F1和阻碍汽车运动的阻力F2,试分析这一分钟内F1和F2的大小关系.
【回答】
(1)在10秒末速度达到10米/秒,然后以此速度做50秒的匀速直线运动,速度保持不变,采用描点法作出图像如下:
(2)前10 s通过的路程:s1=vt=×10 m/s×10 s=50 m,
后50 s通过的路程:s2=vt′=10 m/s×50 s=500 m,
1分钟内汽车行驶的距离:s=s1+s2=50 m+500 m=550 m;
(3)在0~10 s内,汽车做加速运动,牵引力大于阻力,即F1>F2,后50秒内,汽车做匀速运动, 受的牵引力和阻力是一对平衡力,即F1=F2.
知识点:运动和力单元测试
题型:计算题
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