内容正文:
衔接06:匀变速直线运动的速度与时间的关系
【重温·初中】
在直线运动中,按速度可分为匀速直线运动和变速直线运动。
一、匀速直线运动
1.定义:物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
2.特点:
①做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等,即路程与时间成正比(比值一定);
②速度不随路程和时间变化,即v与s、t无关;
③匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其它复杂运动的基础。
3.示意图:
二、变速直线运动
1.定义:物体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动。
2.特点:
①在任意相等时间内通过的路程不相等;
②表示物体在某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度,叫做平均速度。
③平均速度只能粗略描述运动快慢。
3.示意图:
【知新·高中】
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且 不变的运动。
2.分类
①匀加速直线运动,a与v0方向 。
②匀减速直线运动,a与v0方向 。
二、v-t图像
1.匀变速直线运动的v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀加速直线运动。
2.对v-t图像的几点说明
(1)纵截距:表示物体的初速度。
(2)横截距:表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动,或物体经过一定时间速度变为零。
(3)与横轴的交点:表示速度方向改变的时刻。
(4)图线折点:表示加速度方向改变的时刻。
(5)两图线的交点:表示两物体具有相同的速度。
(6)直线的斜率:大小等于加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向。
3.[特别提醒]
(1)v-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
(2)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹。
小试牛刀:
例1.一物体做直线运动的图像如图所示,则该物体( )
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动,速度方向相同
B.先做匀加速运动,后做匀减速运动,速度方向相反
C.先做匀减速运动,后做匀加速运动,速度方向相同
D.先做匀减速运动,后做匀加速运动,速度方向相反
扩展练习
1.简谐运动是下列哪一种运动( )
A.匀变速运动 B.匀速直线运动
C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动
2.(2024贵州贵阳清华中学等·月考)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体受变力作用才可能做曲线运动
B.平抛运动是匀变速运动
C.匀速圆周运动是匀速运动
D.匀速圆周运动是匀变速运动
三、匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.公式v=v0+at的物理意义:描述了做匀变速直线运动的物体的速度随时间的变化规律。
2.公式中各符号的含义
(1)v0为开始时刻物体的瞬时速度,称为初速度,v为经时间t后物体的瞬时速度,称为末速度。
(2)a为物体的加速度,为恒量,表明速度均匀变化,即相等时间内速度的变化量相等。
3.矢量性
(1)公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,a、v与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值。对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,如v>0,表明末速度与初速度v0同向;若a<0,表明加速度与v0反向。
(2)a与v0同向时物体做匀加速运动,a与v0反向时,物体做匀减速直线运动。
4.特殊情况
(1)当v0=0时,v=at,即v∝t。
(2)当a=0时,v=v0(匀速直线运动)。
5.[特别提醒]
速度公式v=v0+at虽然是加速度定义式a=的变形,但两式的适用条件是不同的:
(1)v=v0+at仅适用于匀变速直线运动。
(2)a=可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动
小试牛刀:
例1.关于匀变速直线运动的下列信息中正确的是( )
A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
扩展练习
1.(高一·课时练习)某小物块在一长木板上运动时,其运动的v-t图线如图所示,已知小物块总在长木板上,且1.5~4 s内二者的v-t图像重合.则下列说法正确的是 ( )
A.小物块相对于长木板向负方向运动
B.小物块相对于长木板运动的位移为6 m
C.长木板在0~4 s内的平均速度大小是2 m/s
D.在0~4 s内长木板和小物块的平均加速度相同
2.如图所示为四个物体做直线运动的vt图象,反映物体做匀变速直线运动的是( )
精选练习
A组 基础练
1.(2025广东潮州·期末)我国自主研制的运-20重型运输机,从静止开始滑行到起飞离地,速度v随时间t变化的图像如图所示,在0~39s内,运输机( )
A.做匀加速直线运动 B.做变加速直线运动
C.加速度大小为0.5 D.滑行的距离为3042m
2.(2025贵州贵阳·期末)一列火车自静止开始沿着直轨道前进,其速度v与时间t的关系如图所示。若全程的时间为t0, 时间段的速度为v0,则列车在全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
3.(2025全国·专题模块)某直线运动的v-t图像如图所示,其中0~3 s为直线,3~3.5 s为曲线,3.5~6 s为直线,则以下说法正确的是( )
A.0~3 s的平均速度为10 m/s
B.3.5~6 s做匀减速直线运动
C.0~3 s的加速度比3.5~6 s的大
D.0~3 s的位移比3.5~6 s的小
4.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得2m/s2的与运动方向同向的加速度,几秒后它的速度将增加到10m/s ( )
A. 5s B. 2s
C. 3s D. 8s
5.(2025江苏·专题模块)某高速公路上的ETC专用通道是长为20m的直线通道,且通道前、后都是平直大道.安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时,可以不停车而低速通过,限速为.如图所示是一辆小汽车减速到达通道口时立即做匀速运动,车尾一到通道末端立即加速前进的图像,则下列说法正确的是( )
A. 图像中小汽车减速过程的加速度大小为1.25
B. 图像中小汽车减速过程的位移大小为200m
C. 图像中小汽车加速过程的加速度大小比减速过程的加速度大小大
D. 由图像可知,小汽车的车身长度为5m
6.(2025四川泸州·期末)如图所示是物体做直线运动的v-t图像,由图像可得到的正确结果是( )
A.t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2
B.t=5s时物体的加速度大小为0.6m/s2
C.第3s内物体的位移为1.5m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移小
7.列车由静止开始加速出站,加速度为0.6m/s2,2min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432km/h,如果以0.8m/s2的加速度减速进站,求减速160s时速度为多大?
B组 提高练
1.(多选)一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东.当物体的速度大小变为2m/s时,t为( )
A.3s B.5s C.7s D.9s
2.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度为6m/s,第2s末的速度为8m/s,则下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度为3m/s
B.物体的加速度为2m/s2
C.任何1s内的速度变化量都是2m/s
D.第1s内的平均速度为6m/s
3.(多选)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在1 s末,速度为9 m/s
B.0~2 s内,加速度为6 m/s2
C.6~7 s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10~12 s内,物体做速度方向向东的加速运动
4.如图所示为某质点的速度—时间图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6 s内,质点做匀变速直线运动
B.在6 s~10 s内,质点处于静止状态
C.在4 s末,质点运动方向反向
D.在t=12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
5.(高一·课时练习)飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆时的速度为60 m/s,则它着陆后12 s末的速度为 ( )
A.12 m/s B.-12 m/s C.132 m/s D.0
5.(2025贵州遵义·月考)一列长的火车在平直的轨道上匀速行驶,轨道正前方有一长的隧道。列车员在火车车头距离隧道口处第一次鸣笛,经听到第一次鸣笛的回声。一段时间后列车员第二次鸣笛,经听到第二次鸣笛的回声。已知空气中声音的传播速度,隧道口上方为比较陡峭的高山,只考虑声音在隧道口上方产生的回声。求:
(1)火车行驶的速度大小;
(2)火车完全通过隧道所用的时间t;
(3)火车第一、二次鸣笛的时间间隔。
6.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s.求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小;
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度大小.
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衔接06:匀变速直线运动的速度与时间的关系
【重温·初中】
在直线运动中,按速度可分为匀速直线运动和变速直线运动。
一、匀速直线运动
1.定义:物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。
2.特点:
①做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等,即路程与时间成正比(比值一定);
②速度不随路程和时间变化,即v与s、t无关;
③匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其它复杂运动的基础。
3.示意图:
二、变速直线运动
1.定义:物体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动。
2.特点:
①在任意相等时间内通过的路程不相等;
②表示物体在某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度,叫做平均速度。
③平均速度只能粗略描述运动快慢。
3.示意图:
【知新·高中】
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动。
2.分类
①匀加速直线运动,a与v0方向相同。
②匀减速直线运动,a与v0方向相反。
二、v-t图像
1.匀变速直线运动的v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀加速直线运动。
2.对v-t图像的几点说明
(1)纵截距:表示物体的初速度。
(2)横截距:表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动,或物体经过一定时间速度变为零。
(3)与横轴的交点:表示速度方向改变的时刻。
(4)图线折点:表示加速度方向改变的时刻。
(5)两图线的交点:表示两物体具有相同的速度。
(6)直线的斜率:大小等于加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向。
3.[特别提醒]
(1)v-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。
(2)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹。
小试牛刀:
例1.一物体做直线运动的图像如图所示,则该物体( )
A.先做匀加速运动,后做匀减速运动,速度方向相同
B.先做匀加速运动,后做匀减速运动,速度方向相反
C.先做匀减速运动,后做匀加速运动,速度方向相同
D.先做匀减速运动,后做匀加速运动,速度方向相反
【答案】A
【解析】两物体做匀加速还是匀减速要看速度值的变化,但只要图像都在横轴上方,速度均为正。
扩展练习
1.简谐运动是下列哪一种运动( )
A.匀变速运动 B.匀速直线运动
C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动
【答案】C
【详解】简谐运动的x-t图像是一条正弦曲线,其图像的斜率既不是定值,且随t也并非均匀变化,所以简谐运动是非匀变速运动,故C正确,ABD错误。
故选C。
2.(2024贵州贵阳清华中学等·月考)关于曲线运动,下列说法中正确的是( )
A.物体受变力作用才可能做曲线运动
B.平抛运动是匀变速运动
C.匀速圆周运动是匀速运动
D.匀速圆周运动是匀变速运动
【答案】B
【详解】A.物体受恒力作用可能做曲线运动,例如平抛运动,A错误;
B.平抛运动加速度为重力加速度,加速度不变,是匀变速运动,B正确;
CD.匀速圆周运动速度方向和加速度方向一直在变化,为变加速运动,CD错误。选B。
三、匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.公式v=v0+at的物理意义:描述了做匀变速直线运动的物体的速度随时间的变化规律。
2.公式中各符号的含义
(1)v0为开始时刻物体的瞬时速度,称为初速度,v为经时间t后物体的瞬时速度,称为末速度。
(2)a为物体的加速度,为恒量,表明速度均匀变化,即相等时间内速度的变化量相等。
3.矢量性
(1)公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,a、v与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值。对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,如v>0,表明末速度与初速度v0同向;若a<0,表明加速度与v0反向。
(2)a与v0同向时物体做匀加速运动,a与v0反向时,物体做匀减速直线运动。
4.特殊情况
(1)当v0=0时,v=at,即v∝t。
(2)当a=0时,v=v0(匀速直线运动)。
5.[特别提醒]
速度公式v=v0+at虽然是加速度定义式a=的变形,但两式的适用条件是不同的:
(1)v=v0+at仅适用于匀变速直线运动。
(2)a=可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动
小试牛刀:
例1.关于匀变速直线运动的下列信息中正确的是( )
A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
【答案】C
【解析】匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不一定成正比,若初速度为零,则可以成正比,所以A错;加速度的正负表示加速度与设定的正方向相同或是相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度与加速度反向即为减速运动,所以B错;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比,即速度随时间均匀变化,也可用速度图象说明,所以C对;匀变速只说明加速度是恒定的,如竖直上抛,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,是匀变速直线运动,所以D错;不存在速度先增大再减小的匀变速直线运动.
扩展练习
1.(高一·课时练习)某小物块在一长木板上运动时,其运动的v-t图线如图所示,已知小物块总在长木板上,且1.5~4 s内二者的v-t图像重合.则下列说法正确的是 ( )
A.小物块相对于长木板向负方向运动
B.小物块相对于长木板运动的位移为6 m
C.长木板在0~4 s内的平均速度大小是2 m/s
D.在0~4 s内长木板和小物块的平均加速度相同
【答案】B
【解析】由v-t图线可知,小物块相对于长木板向正方向运动,A错误;在0~1.5 s,两个图线所夹的面积等于小物块相对于长木板运动的位移Δx= m=6 m,B正确;在v-t图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移,因此在0~1.5 s内长木板的位移大小x1= m=4.5 m,在1.5~4 s内长木板的位移大小x2= m=2.5 m,因此长木板在0~4 s内的平均速度大小== m/s=1.75 m/s,C错误;在0~4 s内长木板和小物块的速度变化量大小相等,方向相反,故两者平均加速度大小相等方向相反,D错误.
2.如图所示为四个物体做直线运动的vt图象,反映物体做匀变速直线运动的是( )
【答案】BC
【解析】物体做匀变速直线运动时,加速度为一恒量,反映在图象上,图线的斜率应该不变.
精选练习
A组 基础练
1.(2025广东潮州·期末)我国自主研制的运-20重型运输机,从静止开始滑行到起飞离地,速度v随时间t变化的图像如图所示,在0~39s内,运输机( )
A.做匀加速直线运动 B.做变加速直线运动
C.加速度大小为0.5 D.滑行的距离为3042m
【答案】A
【详解】AB.由题图中图像可知,运输机速度随时间均匀增大,其运动为匀加速直线运动,A正确,B错误;
C.运输机的加速度大小为,C错误;
D.运输机滑行的距离为,D错误。
选A。
2.(2025贵州贵阳·期末)一列火车自静止开始沿着直轨道前进,其速度v与时间t的关系如图所示。若全程的时间为t0, 时间段的速度为v0,则列车在全程的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】v﹣t图像的面积等于位移,列车在全程的位移大小
平均速度等于位移除以时间t0,即
解得平均速度
故选B。
3.(2025全国·专题模块)某直线运动的v-t图像如图所示,其中0~3 s为直线,3~3.5 s为曲线,3.5~6 s为直线,则以下说法正确的是( )
A.0~3 s的平均速度为10 m/s
B.3.5~6 s做匀减速直线运动
C.0~3 s的加速度比3.5~6 s的大
D.0~3 s的位移比3.5~6 s的小
【答案】B
【详解】根据v-t图像可知,0~3 s内质点做匀加速直线运动,平均速度为= m/s=15 m/s,故A错误;根据v-t图像可知,3.5~6 s内质点做匀减速直线运动,故B正确;根据v-t图像的斜率绝对值表示加速度大小,可知0~3 s的加速度大小为a1= m/s2=10 m/s2,3.5~6 s的加速度大小满足a2> m/s2=10 m/s2,可知0~3 s的加速度比3.5~6 s的小,故C错误;根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移可得,0~3 s的位移为x1=×30×3 m=45 m,3.5~6 s的位移满足x2<×30×(6-3.5) m=37.5 m,可知0~3 s的位移比3.5~6 s的大,故D错误。
4.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得2m/s2的与运动方向同向的加速度,几秒后它的速度将增加到10m/s ( )
A. 5s B. 2s
C. 3s D. 8s
【答案】B
【解析】根据匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at,可得汽车加速的时间为:;故选B.
5.(2025江苏·专题模块)某高速公路上的ETC专用通道是长为20m的直线通道,且通道前、后都是平直大道.安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时,可以不停车而低速通过,限速为.如图所示是一辆小汽车减速到达通道口时立即做匀速运动,车尾一到通道末端立即加速前进的图像,则下列说法正确的是( )
A. 图像中小汽车减速过程的加速度大小为1.25
B. 图像中小汽车减速过程的位移大小为200m
C. 图像中小汽车加速过程的加速度大小比减速过程的加速度大小大
D. 由图像可知,小汽车的车身长度为5m
【答案】D
【解析】根据图像的物理意义可知,斜率绝对值表示加速度的大小,图像与横轴所围面积表示位移,由题图可知,小汽车减速过程的加速度大小为,小汽车加速过程的加速度大小为,,故A、C错误;小汽车减速过程的位移大小为,故B错误;由题图可知,小汽车做匀速运动的位移大小为,由于通道长为,则小汽车的车身长度为,D正确.
6.(2025四川泸州·期末)如图所示是物体做直线运动的v-t图像,由图像可得到的正确结果是( )
A.t=1s时物体的加速度大小为1.0m/s2
B.t=5s时物体的加速度大小为0.6m/s2
C.第3s内物体的位移为1.5m
D.物体在加速过程的位移比减速过程的位移小
【答案】D
【详解】A.t=1s时物体的加速度大小为
=1.5m/s2
故A错误;
B.t=5s时物体的加速度为
=-0.75m/s2
加速度大小为0.75m/s2。故B错误;
C.第3s内物体的位移为
x=vt=3×1m=3m
故C错误;
D.物体在加速过程的位移
x1=3m
物体在减速过程的位移
x2=
故D正确。
故选D。
7.列车由静止开始加速出站,加速度为0.6m/s2,2min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432km/h,如果以0.8m/s2的加速度减速进站,求减速160s时速度为多大?
【答案】259.2km/h 0
【解析】取列车运动方向为正方向.
(1)v=v10+a1t1=(0+0.6×120)m/s=72m/s=259.2km/h.
(2)列车减速进站时,a2=-0.8m/s2
v20=432km/h=120m/s
刹车到速度为0的时间t0==s=150s
所以160s时列车已经停止运动,速度为0.
B组 提高练
1.(多选)一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东.当物体的速度大小变为2m/s时,t为( )
A.3s B.5s C.7s D.9s
【答案】BC
【解析】由题意可得物体运动的加速度a=m/s2=-2m/s2.若速度大小为2m/s时,方向向东,则由v=v0+at解得t==s=5s;若速度大小为2m/s时,方向向西,则t==s=7s.
2.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度为6m/s,第2s末的速度为8m/s,则下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度为3m/s
B.物体的加速度为2m/s2
C.任何1s内的速度变化量都是2m/s
D.第1s内的平均速度为6m/s
【答案】BC
【解析】由题意知t1=1s时,v1=6m/s;t2=2s时,v2=8m/s.由v2=v1+a(t2-t1)知,物体的加速度a=2m/s2.因为物体做匀加速直线运动,所以任何1s内速度的变化量都为Δv=aΔt=2×1m/s=2m/s,故选项B、C正确;由v1=v0+at得,物体零时刻的速度为v0=v1-at=6m/s-2×1m/s=4m/s,选项A错误;第1s内的平均速度必大于4m/s,小于6m/s,选项D错误.
3.(多选)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在1 s末,速度为9 m/s
B.0~2 s内,加速度为6 m/s2
C.6~7 s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10~12 s内,物体做速度方向向东的加速运动
【答案】AC
【解析】 由所给图像知,物体1 s末的速度为9 m/s,A对.0~2 s内,物体的加速度a=3 m/s2,B错.6~7 s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,C对.10~12 s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,D错。
4.如图所示为某质点的速度—时间图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6 s内,质点做匀变速直线运动
B.在6 s~10 s内,质点处于静止状态
C.在4 s末,质点运动方向反向
D.在t=12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
【答案】D
【解析】在0~6 s内,质点运动的加速度有两个值,不是匀变速直线运动,A项错。在6 s~10 s内,质点速度为4 m/s,是匀速直线运动,B项错。在4 s末,质点的加速度变为零,而速度是6 m/s,C项错。在10 s~14 s内,质点的加速度为-1 m/s2,D项对。
5.(高一·课时练习)飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆时的速度为60 m/s,则它着陆后12 s末的速度为 ( )
A.12 m/s B.-12 m/s C.132 m/s D.0
【答案】D
【解析】飞机着陆时的速度v0为60 m/s,加速度a为-6 m/s2,则飞机速度减到零所用的时间为t= s=10 s,可知飞机在着陆后10 s时就已经停下,则飞机着陆后12 s末的速度为0,故D正确.
5.(2025贵州遵义·月考)一列长的火车在平直的轨道上匀速行驶,轨道正前方有一长的隧道。列车员在火车车头距离隧道口处第一次鸣笛,经听到第一次鸣笛的回声。一段时间后列车员第二次鸣笛,经听到第二次鸣笛的回声。已知空气中声音的传播速度,隧道口上方为比较陡峭的高山,只考虑声音在隧道口上方产生的回声。求:
(1)火车行驶的速度大小;
(2)火车完全通过隧道所用的时间t;
(3)火车第一、二次鸣笛的时间间隔。
【答案】(1),(2),(3)
【详解】(1)列车员在火车车头距离隧道口处第一次鸣笛,经听到第一次鸣笛的回声,则有,解得火车行驶的速度大小为
(2)火车完全通过隧道所用的时间为
(3)设列车第二次鸣笛时距离隧道的距离为,经听到第二次鸣笛的回声,则有,设火车第一、二次鸣笛的时间间隔,则有,联立解得
6.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s.求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小;
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度大小.
【答案】(1)1m/s2 2m/s2 (2)8m/s 6m/s
【解析】(1)设加速过程的时间为t,依题意有
2t+t=12s,得t=4s
所以减速过程的加速度
a1==m/s2=-1m/s2
加速过程的加速度
a2==m/s2=2m/s2.
(2)刹车后2s末的速度
v=v0+a1t1=10m/s+(-1)×2m/s=8m/s
10s末的速度
v'=v2+a2t'=2m/s+2×(10-8)m/s=6m/s.
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