题目内容

6.一辆火车正以30m/s的速率沿直线运行,接到前方小站的请求:在该站停留1min,接一个垂危病人上车.列车决定先以0.6m/s2的加速度匀减速直线运动到小站,停车1min后再以1.0m/s2的加速度匀加速启动,直到恢复到原来的速度继续沿直线行驶.
求:(1)从刹车开始到恢复原来速度共经历的时间t;
(2)从刹车开始到恢复原来速度共经历的路程s;
(3)列车由于临时停车共耽误了多少时间?

分析 (1)根据速度时间公式求出匀减速和匀加速运动的时间,结合停留的时间得出从刹车开始到恢复原来速度共经历的时间;
(2)根据速度位移公式分别求出匀加速和匀减速运动的位移,从而得出从刹车开始到恢复原来速度共经历的路程s;
(3)根据实际运动的时间,以及这段过程以30m/s运动的时间求出临时停车共耽误的时间.

解答 解:(1)刹车做匀减速直线运动的时间${t}_{1}=\frac{v}{{a}_{1}}=\frac{30}{0.6}s=50s$,
火车做匀加速直线运动的时间${t}_{2}=\frac{v}{{a}_{2}}=\frac{30}{1}s=30s$,
则从刹车开始到恢复原来速度共经历的时间t=t1+t2+60s=50+30+60s=140s.
(2)刹车做匀减速直线运动的位移${x}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}=\frac{900}{1.2}m=750m$,
匀加速直线运动的位移${x}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}=\frac{900}{2}m=450m$,
从刹车开始到恢复原来速度共经历的路程s=x1+x2=750+450m=1200m.
(3)列车由于临时停车共耽误的时间$△t=t-\frac{s}{v}=140-\frac{1200}{30}s=100s$.
答:(1)从刹车开始到恢复原来速度共经历的时间t为140s;
(2)从刹车开始到恢复原来速度共经历的路程s为1200m;
(3)列车由于临时停车共耽误了100s时间.

点评 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度时间公式,速度位移公式,并能灵活运用.知道耽误的时间为实际的运动时间与这段过程以30m/s匀速运动的时间之差.

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