一列火车进站前先关闭气阀,让车减速滑行.滑行了300m时速度减为关闭气阀时的一半,此后又继续滑行了20s停在车站.设火车在滑行过程中加速度始终维持不变,试求:(1)火车关闭气阀时的速度和加速度;(2)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移.

问题描述:

一列火车进站前先关闭气阀,让车减速滑行.滑行了300m时速度减为关闭气阀时的一半,此后又继续滑行了20s停在车站.设火车在滑行过程中加速度始终维持不变,试求:
(1)火车关闭气阀时的速度和加速度;
(2)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移.

(1)设火车的初速度为v0,由速度位移公式得
(

v0
2
)2v02=2as1
由速度时间公式得
:0=
v0
2
+at2

代入数据解得:
v0=20 m/s,a=-0.5 m/s2
(2)由2as2=(
v0
2
)2
得最后20s内的位移为:
s2=100 m
则有:s=s1+s2=300+100=400 m.
答:(1)火车滑行的加速度a=-0.5 m/s2,火车关闭气阀时的速度为20m/s
(2)从火车关闭气阀到停止滑行时,滑行的总位移400m.
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: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.