2018-2019版物理新同步课堂必修1人教版:第二章 匀变速直线运动的研究 4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
2018-2019版物理新同步课堂必修1人教版:第二章 匀变速直线运动的研究 4 匀变速直线运动的速度与位移的关系第3页

  3.两种特殊形式

  (1)当v0=0时,v2=2ax.(初速度为零的匀加速直线运动).

  (2)当v=0时,-v=2ax.(末速度为零的匀减速直线运动).

   一隧道限速108 km/h.一列火车长100 m,以144 km/h的速度行驶,驶至距隧道200 m处开始做匀减速运动,以不高于限速的速度匀速通过隧道.若隧道长500 m.求:

  (1)火车做匀减速运动的最小加速度的大小;

  (2)火车全部通过隧道的最短时间.

  思路点拨:①火车匀减速运动的位移为200 m,而匀速通过隧道的位移为100 m+500 m=600 m.②火车到达隧道口的速度为108 km/h时匀减速运动的加速度为最小.

  【解析】 (1)火车减速过程中

  v0=144 km/h=40 m/s,x=200 m,

  v=108 km/h=30 m/s

  当车头到达隧道口速度恰为108 km/h时加速度最小,设为a

  由v2-v=2ax

  得a=

  ==-1.75 m/s2.

  (2)火车以108 km/h的速度通过隧道,所需时间最短,火车通过隧道的位移为

  100 m+500 m=600 m

  由x=vt得t===20 s.

  【答案】 (1)1.75 m/s2 (2)20 s

  [针对训练]

  1.一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?

  【解析】 利用速度与位移的关系公式和速度公式求解.

由v2-v=2ax得