一火车以2m/s的初速度,0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:(1)火车在第3s末的速度是多少?(2)在前4s的平均速度是多少?(3)在第5s的位移是多少?(4)在4s内的位移是多少?

问题描述:

一火车以2m/s的初速度,0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:
(1)火车在第3s末的速度是多少?
(2)在前4s的平均速度是多少?
(3)在第5s的位移是多少?
(4)在4s内的位移是多少?

(1)根据速度时间公式得
v=v0+at                                        
=2 m/s+0.5 m/s2×3s=3.5 m/s;                                      
(2 )火车在前4s内的位移
 x4=v0t+

1
2
at2
=2m/s×4s+
1
2
×0.5 m/s2×(4s)2=12m;
则平均速度
.
v
=
x4
t
=
12
4
=3m/s
;                            
(3)火车前5s内位移为
x5=v0t+
1
2
at2
=2m/s×5s+
1
2
×0.5 m/s2×(5s)2=16.25m                                       
△x=x5-x4=4.25m;
(4)由(2)可知火车在前4s内的位移为12m.
答:(1)火车在第3s末的速度是3.5m/s;
(2)在前4s的平均速度是3m/s;
(3)在第5s的位移是4.25m;
(4)在4s内的位移是12m.
答案解析:根据匀变速直线运动的速度时间公式求出火车在3s末的速度,根据位移时间公式求出火车在2s内的位移.求出火车在4s内的位移,通过平均速度的定义式求出平均速度的大小.火车在第5s内的位移等于5s内的位移减去4s内的位移.
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:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式,并能灵活运用.