列车关闭发动机进站,做匀减速直线运动,当滑行x1=300m时,速度减为一半,又滑行t2=20s停下.(1)作出列车运动的v-t图象.(2)求关闭发动机时列车的速度v0.(3)求列车滑行的总路程x.

问题描述:

列车关闭发动机进站,做匀减速直线运动,当滑行x1=300m时,速度减为一半,又滑行t2=20s停下.
(1)作出列车运动的v-t图象.
(2)求关闭发动机时列车的速度v0
(3)求列车滑行的总路程x.

(1)列车做匀减速直线运动的初速度为v0,加速度为a,则
    (

v0
2
)2-
v
2
0
=2ax1
    v=
1
2
v0+at2
=0
代入解得:v0=20m/s,a=-0.5m/s2
设列车滑行x1=300m所用时间为t1,则有:
x1
v0+
1
2
v0
2
t1

解得:t1=20s
故列车经过40s时间停止运动.作出v-t图象如图.
(2)由02
v
2
0
=2ax
,得x=
v
2
0
2a
=
−202
2×(−0.5)
m=400m
答:(1)作出列车运动的v-t图象如图.
(2)关闭发动机时列车的速度v0是20m/s.
(3)列车滑行的总路程x是400m.
答案解析:(1)列车做匀减速直线运动,先根据速度位移公式研究滑行x1=300m过程,得到关于加速度、初速度的表达式;再由速度公式研究t2=20s内运动过程,再得到加速度、初速度的表达式,联立解得,加速度和速度,即作出速度图象;
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

知识点:本题运用运动学公式分段研究匀减速运动,要熟练掌握运动学的位移公式、速度公式等等,即可求出加速度和初速度等等.