问题 问答题

在正常情况下,某列火车开过一个小站不停.现因需要,必须在这一小站停留,开始时火车以20m/s的速度匀速行使,火车将要到达小站时,以-1.0m/s2的加速度作匀减速运动,停留2min后,又以0.5m/s2的加速度开出小站,一直到恢复原来的速度.

求:(1)火车刹车的时间是多少?火车加速的时间是多少?

(2)列车因停靠小站而延误的时间是多少?

答案

(1)根据加速度的定义式a=

vt-v0
t

火车刹车的时间t1=

vt-v0
a1
=
0-v0
a1
=20s

火车加速的时间t2=

vt-v0
a2
=
v0-0
a2
=40s

(2)火车停靠站用的总时间t=t1+t+t2=20s+120s+40s=180s

如果火车不停则做匀速直线运动,经过这段位移所用的时间t0=

x1+x2
v0

匀变速直线运动的平均速度

.
v
=
v0+vt
2
,(或由υt202=2ax可知)

x1=

.
v
t1=
v0+vt
2
t1=
v0t1
2
=200m,(或x1=
υ20
2a1
=
202
2×0.1
m=200m
) 

同理x2=

.
v
t2=
v0+vt
2
t2=
v0t2
2
=400m(或x2=
υ2t
2a2
=
202
2×0.5
m=400m

经过这段位移所用的时间t0=

x1+x2
v0
=30s

因此火车延误的时间△t=t-t0=150s

答:(1)火车刹车的时间是20s;火车加速的时间是40s;(2)列车因停靠小站而延误的时间是150s

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