题目
骑自行车的人以5m/s的初速度沿足够长的斜坡向上做减速运动,加速度大小是0.4m/s2,经过5s,他在斜坡上通过多长的距离?
骑自行车的人以5m/s的初速度沿足够长的斜坡向上做减速运动,加速度大小是0.4m/s2,经过5s,他在斜坡上通过多长的距离?
题目解答
答案
20m
解析
关键知识点:匀变速直线运动的位移公式
解题核心:判断物体在给定时间内是否停止,再选择正确的公式计算位移。
破题关键:
- 明确加速度方向与速度方向相反,导致速度逐渐减小。
- 计算物体停止所需时间,若给定时间小于停止时间,则直接用位移公式;若超过,则只计算到停止的时间。
步骤1:判断物体是否在5秒内停止
根据速度公式 $v = v_0 + at$,当速度减为0时:
$0 = 5 + (-0.4)t \implies t = \frac{5}{0.4} = 12.5 \, \text{秒}$
由于题目中时间 $t = 5 \, \text{秒} < 12.5 \, \text{秒}$,说明物体在5秒内未停止,仍做匀减速运动。
步骤2:计算5秒内的位移
使用位移公式 $s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2$,代入已知条件:
$s = 5 \times 5 + \frac{1}{2} \times (-0.4) \times 5^2 = 25 - 5 = 20 \, \text{米}$