问题 问答题

正常情况下,火车以54km/h的速度匀速开过一个小站.现因需要,必须在这一小站停留,火车将要到达小站时,以大小为0.5m/s2的加速度作匀减速运动,停留2min后,又以0.3m/s2的加速度出小站,一直到恢复原来的速度.求:

(1)火车减速和加速过程所用的时间及位移.

(2)火车因停靠小站而延误的时间.

答案

(1)火车减速过程中初速度v0=54km/h=15m/s,末速度为零,加速度a1=-0.5m/s2,由速度时间关系式:v=v0+a1t1

解得:t1=

0-v0
a1
=30s

由位移时间公式得:x1=v0t1+

1
2
a1t12

解得:x1=225m

火车加速过程中,初速度v2零,末速度为v3=15m/s,加速度a2=0.3m/s2,由速度时间关系式:v3=v2+a2t2

解得:t2=50s

由位移时间公式:x2=

1
2
a2t22

解得:x2=375m

(2)火车匀速通过车站所用时间:T=

x1+x2
v0
=
600
15
m=40s

火车因停靠小站而延误的时间:△t=t1+t2+t-T=160s

答:(1)火车减速的时间为30s,位移为225m;加速过程所用的时间为50s,位移为375m.

(2)火车因停靠小站而延误的时间160s.

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