在一條平直的公路上有甲、乙兩車站,兩車站相距s,今有一輛小車準備從甲站出發(fā),并要求安全?恳艺荆阎≤嚰铀贂r的加速度大小a1=4m/s2,小車減速時的加速度大小為a2=5m/s2,小車的最大允許速度為υm=20m/s請回答下列問題:
(1)若s=150m,小車從甲站到乙站最短時間為多少?
(2)若s=72m,小車從甲站到乙站最短時間為多少?
解:(1)當小車勻加速直線運動到最大速度的位移
,勻加速運動的時間
.
小車勻減速運動到零的位移
,勻減速直線運動的時間
勻速運動的時間
則最短時間t=5+2+3s=10s.
(2)設小車達到的最大速度為v,有
代入數(shù)據解得v=
.
則運動的最短時間
s=
.
答:(1)若s=150m,小車從甲站到乙站最短時間為10s.
(2)若s=72m,小車從甲站到乙站最短時間為
.
分析:當s=150m,小車先加速到最大速度后,勻速運動一段時間后再減速,運動時間最短.當s=72m時,小車先加速后減速,運動時間最短,結合位移關系,運用運動學公式求出最短的時間.
點評:解決本題的關鍵知道如何運動時運動時間最短,結合速度位移公式和位移時間公式以及速度時間公式進行求解.