题目内容
【题目】勤观察善思考的小轩同学,在学过《机械运动》之后,更加关注生活中的运动现象。请你在以下他观察到的两个场景中,帮他解决问题。
(1)一乘客从一楼乘手扶电梯到二楼,电梯不动时,乘客沿电梯到达二楼时间为t1;如乘客站在电梯上不动,电梯开动时到达二楼时间为t2.当人和电梯都以原来速度运动时,那么人到达二楼所用的时间为______。(用已知的量写出表达式)
(2)小轩坐车经过铁路道口时,他注意到在列车还有一段距离才到达公路道口时,铁路道口会亮起红灯,警告未越过停车线的汽车迅速制动,而已越过停车线的汽车抓紧时间通过。感兴趣的他想:在这样复杂的运动场景中,要保证汽车和列车都安全一定有注意事项。于是,他测量了停车线距道口栏木的距离s=5m,道口宽度s0=36m,所乘汽车长l=4m,如果汽车通过道口的速度v1=36km/h,且把高速列车和汽车的运动都看成匀速直线运动,如图所示。问:当列车离道口的距离L为225m时亮起红灯,为确保已越过停车线的汽车安全驶过道口,高速列车司机应使列车的速度最大不能超过多少km/h______?
【答案】 180km/h
【解析】
(1)楼梯的长度一定,已知人走上来的时间和乘坐电梯上来的时间,根据公式可分别求出两次的速度,当人和电梯都以原来速度运动时,现在上来的速度是两次速度之和,最后利用公式求出此时人到达二楼的时间;
(2)为确保已越过停车线的汽车安全驶过道口,则在火车运动到道口的时间内,汽车通过的路程s总=s0+s+l,根据速度公式可求列车的最大速度。
(1)人走上来的速度,电梯的速度,
当人和电梯都以原来速度运动时,此时人的速度为,
根据得,当人和电梯都以原来速度运动时,人到达二楼时间为:
;
(2)汽车通过道口的速度,
由v=汽车越过道口所需的时间为:
;
为确保已越过停车线的汽车安全驶过道口,高速列车的时间等于汽车的时间,
则列车的最大速度:
。