一列火车在进站前先关闭发动机,让车滑行,在滑行了300m时,速度恰减为关闭时速度的一半,然后火车又滑行了20s而停止在车站里,设加速度不变,试求:①火车滑行的总路程②火车滑行时的加速度大小③火车关闭发动机时的速度大小.

问题描述:

一列火车在进站前先关闭发动机,让车滑行,在滑行了300m时,速度恰减为关闭时速度的一半,然后火车又滑行了20s而停止在车站里,设加速度不变,试求:①火车滑行的总路程②火车滑行时的加速度大小③火车关闭发动机时的速度大小.

①设火车的初速度为v0,根据公式v2

v
2
0
=2ax有:
0−
v
2
0
=2ax
    ①
(
v0
2
)2
v
2
0
=2ax1
   ②
x1=300m,由①②两式可得x=400m.
故火车滑行的总路程为400米.
②设火车刹车时的加速度为a,则根据速度时间公式v=v0+at有:
火车再经过时间t=20s减速为零,有:
0=
v0
2
−at
    ③
由②③带入数据解得:a=-0.5 m/s2,v0=20 m/s.
故火车滑行时的加速度大小为0.5 m/s2
③根据②问可知火车关闭发动机时的速度大小为:v0=20 m/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.