- 匀速直线运动及其公式、图像
- 共628题
A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度vA=10m/s,B车在后,速度vB=30m/s。因大雾,能见度很低,B车在距A车750m处才发现前方A车,这时B车立即刹车。已知B车在进行火车刹车测试时发现,若车以30m/s的速度行驶时刹车后至少要前进1800m才能停下,问:
(1)B车刹车的最大加速度为多大?
(2)计算说明A车若按原来速度前进,两车是否会相撞?
(3)能见度至少达到多少米时才能保证两辆火车不相撞?
正确答案
解:(1)设火车的加速度为
由运动公式得
所以B车刹车的最大加速度为
(2)当B车速度减小到时,二者相距最近,设此时B车的位移为
,A车的位移为
则有 ①
②
③
联立①②③式解得,
因为,所以两车不会相撞
(3)能见度至少达到米时才能保证两辆火车不相撞
则
如图所示,一平直的传送带以速度=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m,从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s,能传送到B处,求:
(1)工件在传送带上加速运动过程中的加速度大小及加速运动的时间;
(2)欲用最短的时间把工件从A处传送到B处,求传送带的运行速度至少多大?
正确答案
解:(1)依题意,因,所以工件在6s内先加速运动后匀速运动
由(1)(2)(3)(4)解得t=2s,a=
(2)若要工件在最短时间传到B,工件加速度为a,设传送速度为v,则
由(5)(6)(7)得
当时,有
,工件一直处于加速状态
一列快车正以216km/h的速度在平直的铁轨上行驶时,发现前面1500m处有一货车正以64.8km/h的速度匀速同向行驶,快车立即合上制动器,经120s的刹车时间才能停止,试判断两车是否发生撞车事故。
正确答案
解:快车的速度m/s
货车的速度m/s
快车刹车中的加速度大小为m/s2快车与货车速度相同时,两车没有相碰,则所需时间为
s
这段时间内快车行驶的距离为m
货车行驶的距离为m
而1512m+1500m=3012m<3276m
所以,快车的速度还没有减小到货车的速度,两车便相撞了
乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度是1.4m/s2,已知某两个必停站相距2240m,求:
(1)如果列车最大运行速度为28m/s,列车在这两站间的行驶时间至少是多少?
(2)假设没有最大速度限制,列车在两站间行驶的最短时间是多少?
正确答案
解:(1)设列车加速到最大速度所用时间为t1,则有:v=at1,t1==20s
运动的位移为:x1=at21=
×1.4×202m=280m
同理:减速过程所用时间为:t2=t1=20s
减速过程运动的位移为:x2=x1=280m
匀速运行的时间为:t3=s=60s
即两站间运行时间为:t=t1+t2+t3=100s
(2)若没有最大速度限制,列车可只有加速和减速两个过程,且两个过程位移相等,即:
x′=x=1120m
由运动学公式得:x′=at′2
解得:t'=s=40s
t=2t′=80s
在平直公路上,以v1=10m/s匀速行驶的一辆摩托车,与以v2=2m/s的速度行驶的一辆汽车同向行驶,某时刻同时经过A点,以后汽车以a=0.5m/s2的加速度开始加速。求:
(1)经过多少时间汽车追上摩托车?
(2)在汽车追上摩托车之前,两车间的最大距离是多少?
正确答案
解:(1)设经过时间t汽车追上摩托车,此时两车的位移相同,则
由v1t= v2t +1/2at2
得t=32s
(2)在汽车追上摩托车之前,当两车速度相等时两车间的距离最大,设此时经历的时间为t1,则
由v1= v2+at1
得t1=16s
此时汽车的位移为:X1= v2t1 +1/2at12=96m
摩托车的位移为:X2= v1t1=160m
所以两车间的最大距离为:△X= X2-X1=64m
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