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?
(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
=20s0-v0 a1
火车加速的时间t2=
=vt-v0 a2
=40sv0-0 a2
(2)火车停靠站用的总时间t=t1+t停+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
,(或由υt2+υ02=2ax可知)v0+vt 2
则x1=
t1=. v
t1=v0+vt 2
=200m,(或x1=v0t1 2
=υ 20 2a1
m=200m) 202 2×0.1
同理x2=
t2=. v
t2=v0+vt 2
=400m(或x2=v0t2 2
=υ 2t 2a2
m=400m)202 2×0.5
经过这段位移所用的时间t0=
=30sx1+x2 v0
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