题目内容

10.在正常情况下,动车将以216km/h的速度匀速开过一个小站,现因需要,必须在这一小站停留,火车将要到达小站时,开始作匀减速运动,减速过程分为两个阶段进行,第一阶段采用“再生刹车”技术,这期间关闭动力,列车依靠惯性前行并带动发动机发电,速度从216km/h减至90km/h,加速度大小为0.50m/s2;第二阶段采用传统的“机械刹车”,速度从90km/h不断减小直至停小来,加速度大小为0.25m/s2,到站停留2min,求动车开始刹车后,3min内通过的位移大小.

分析 根据速度位移公式求出第一阶段和第二阶段减速的时间,判断经3min动车的运动状态,再根据运动学公式求位移;

解答 解:${v}_{1}^{\;}=216km/h=60m/s$
${v}_{2}^{\;}=90km/h=25m/s$
第一阶段减速时间:${t}_{1}^{\;}=\frac{{v}_{1}^{\;}-{v}_{2}^{\;}}{{a}_{1}^{\;}}=\frac{60-25}{0.5}s=70s$
第二阶段减速时间${t}_{2}^{\;}=\frac{{v}_{2}^{\;}}{{a}_{2}^{\;}}=\frac{25}{0.25}s=100s$
${t}_{1}^{\;}+{t}_{2}^{\;}<3min$,所以3min内动车已停止运动
3min内通过的位移
$x=\frac{{v}_{1}^{2}-{v}_{2}^{2}}{2{a}_{1}^{\;}}+\frac{{v}_{2}^{2}}{2{a}_{2}^{\;}}=\frac{6{0}_{\;}^{2}-2{5}_{\;}^{2}}{2×0.5}+\frac{2{5}_{\;}^{2}}{2×0.25}$=4225m
答:动车开始刹车后,3min内通过的位移大小为4225m

点评 本题考查刹车问题,注意判断动车最后速度是否减为0,速度减为0后不再运动,注意题目中给出的时间与刹车时间进行比较,再选择合适的运动学公式求解.

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