题目内容
【题目】ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称,如图所示,汽车以15 m/s的速度行驶,如果过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s缴费后,再加速至15m/s行驶;如果过ETC通道,需要在中心线前方10m处减速至5m/s,匀速到达中心线后,再加速至15m/s行驶。 设汽车加速和减速的加速度大小均为1 m/s2,求:
(1)汽车通过ETC通道从开始减速至恢复原速过程中发生的位移;
(2)汽车通过ETC通道从开始减速至恢复原速过程中的平均速度;
(3)汽车通过ETC通道比通过人工通道节约的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
(1)设减速过程中的位移为x减,则由速度位移公式可知:
由对称性可知:
故全过程总位移为:
(2)全过程平均速度为:
由时间对称性可知:
匀速通过的时间为:
沿ETC通道总时间为:
解得全程的平均速度为:
(3)沿人工收费通道减速时间与加速时间相等,即为
有:
节约时间为:
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