题目内容
【题目】如图甲所示,滑道项目大多建设在景区具有一定坡度的山坡间,成为游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性.在某景区拟建了一个滑道,示意图如图乙,滑道共分三段,第一段是倾角比较大的加速下滑道AB,第二段是倾角比较小的滑道BC,游客在此段滑道恰好做匀速运动,若游客从静止开始在A点以加速度a1做匀加速运动,经过4s到B点并达到最大速度16m/s,然后进入BC段做匀速运动,设计的第三段上坡滑道CD作为下客平台,使游客做匀减速运动后速度减为零(乘客经过两段轨道衔接处可视作速度大小不变).游客乘坐滑道,从山顶A处到达下客平台D处总共用时8.5s.游客在各段滑道运动的总路程为92m.求:
(1)AB段运动时加速度a1的大小;
(2)AB段的距离L;
(3)乘客在BC段匀速运动的时间t0 .
【答案】
(1)解:在AB段,由运动学公式得:
答:AB段运动时加速度a1的大小 ;
(2)解:AB段的距离为:
答:AB段的距离32m;
(3)解:AB段位移为:
BC段位移为:L2=vt0
CD段位移为:
总位移为:L1+L2+L3=L=92m
总时间为:t1+t0+t3=t=8.5s
可得:
代入数据得:92=
解得: =3s
答:乘客在BC段匀速运动的时间3s
【解析】(1)根据加速度的定义式求加速度的定义式;(2)根据位移时间关系求出AB段的距离L;(3)根据平均速度求位移的公式表示出各段的位移,结合已知条件,即可求出BC段匀速运动的时间
【考点精析】本题主要考查了匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系和位移与路程的相关知识点,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值;位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量;路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程才能正确解答此题.