一列火车进站前先关闭气阀(动力系统),让车滑行,滑行了300m时,速度恰为关闭气阀时速度的一半,此后,又继续滑行了20s,停止在车站,设火车在滑行过程中加速度始终保持不变,试求(1)火车从关闭气阀到停止滑行时,滑行的总距离.(2)火车滑行的加速度大小.(3)火车关闭气阀时的瞬时速度大小.

问题描述:

一列火车进站前先关闭气阀(动力系统),让车滑行,滑行了300m时,速度恰为关闭气阀时速度的一半,此后,又继续滑行了20s,停止在车站,设火车在滑行过程中加速度始终保持不变,试求
(1)火车从关闭气阀到停止滑行时,滑行的总距离.
(2)火车滑行的加速度大小.
(3)火车关闭气阀时的瞬时速度大小.

根据位移公式,由(

v0
2
)2-
v
2
0
=2as1,(s1=300m)
0=
v0
2
+at2,(t2=20s)
解得:v0=20m/s,a=-0.5 m/s2
由2as2=(
v0
2
)2

得:s2=100m
则s=s1+s2=400m
答:从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移400m
火车滑行的加速度为-0.5 m/s2
火车关闭气阀时的速度为20m/s
答案解析:当火车的速度减为一半时,位移300m,可以列位移-速度关系式,继续减速运动20s停止,可以列速度-时间关系式,因此熟练应用运动学公式即可正确求解.
考试点:匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:匀变速直线运动综合类题目,涉及到的运动过程以及物理量较多,要通过画草图明确运动过程,然后选择正确的公式求解,在解题过程中遇到未知物理量可以先假设,总之解决这类问题的关键是明确运动过程,熟练掌握运动学公式.