题目内容
【题目】我国不少省市ETC联网已经启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称，汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1＝12 m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d＝10 m处正好匀减速至v2＝4 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求：
(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小？
(2)汽车通过人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速？
(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？
【答案】(1)138 m； (2)72 m； (3)25 s。
【解析】
(1)过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，则
x1＝
＝64 m
故总的位移x总1＝2x1＋d＝138 m.
(2)经人工收费通道时，开始减速时距离中心线为x2＝
＝72 m.
(3)过ETC通道的时间t1＝
×2＋
＝18.5 s
过人工收费通道的时间t2＝
×2＋t0＝44 s
x总2＝2x2＝144 m
二者的位移差Δx＝x总2－x总1＝6 m
在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动，则Δt＝t2－(t1＋
)＝25 s
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