Question

8．一列火車進站前先關(guān)閉氣閥，讓車減速滑行．滑行了300m時速度減為關(guān)閉氣閥時的一半，此后又繼續(xù)滑行了20s停在車站．設火車在滑行過程中加速度始終維持不變，試求：
（1）火車滑行的加速度；
（2）火車關(guān)閉氣閥時的速度；
（3）從火車關(guān)閉氣閥到停止滑行時，滑行的總位移．

Answer 1

分析 當火車的速度減為一半時，位移300m，可以列位移-速度關(guān)系式，繼續(xù)減速運動20s停止，可以列速度-時間關(guān)系式，因此熟練應用運動學公式即可正確求解．

解答 解：（1）（2）設初速度方向為正方向，
由$（\frac{{v}_{0}^{\;}}{2}）_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}$=2as₁  
 0=$\frac{{v}_{0}^{\;}}{2}$+at₂
解得：v₀=20 m/s，a=-0.5 m/s²
（2）由（1）得知，v₀=20m/s
（3）由2as₂=0-$（\frac{{v}_{0}^{\;}}{2}）_{\;}^{2}$得：
s₂=100 m
則有：s_總=s₁+s₂=400 m．
答：（1）火車滑行的加速度a為-0.5 m/s²；
（2）火車關(guān)閉氣閥時的速度為20m/s；
（3）從火車關(guān)閉氣閥到停止滑行時，滑行的總位移400m．

點評 勻變速直線運動綜合類題目，涉及到的運動過程以及物理量較多，要通過畫草圖明確運動過程，然后選擇正確的公式求解，在解題過程中遇到未知物理量可以先假設，總之解決這類問題的關(guān)鍵是明確運動過程，熟練掌握運動學公式．