救護車在平直的公路上以72km/h的速度勻速行駛,當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方有貨車低速前進(jìn)時,立刻剎車做勻減速運動,加速度大小為2.5m/s2.當(dāng)速度減小到18km/h時,跟車勻速行駛,經(jīng)過t0=40s,貨車轉(zhuǎn)彎讓道,救護車立刻以1.5m/s2的加速度勻加速恢復(fù)至原來速度.求:
(1)救護車從開始剎車到恢復(fù)至原來速度所經(jīng)歷的時間.
(2)與正常行駛相比,由于貨車擋道,救護車多用了多少時間?
解:(1)勻減速直線運動過程,根據(jù)速度時間關(guān)系公式,有:v
2=v
1+a
1t
1…①;
勻速直線運動過程時間為:t
0=40s…②
勻加速直線運動過程,根據(jù)速度時間關(guān)系公式,有:v
1=v
2+a
2t
2…②
聯(lián)立①②③解得:t
1=6s,t
2=10s;
故總時間為:t=t
1+t
0+t
2=5+40+10=55s;
(2)勻減速直線運動過程,根據(jù)平均速度公式,其位移為:
;
勻速直線運動過程,其位移為:x
0=v
2t
0=5×40=200m;
勻加速直線運動過程,根據(jù)平均速度公式,其位移為:
;
故總位移為:x=x
1+x
0+x
2=62.5+200+125=387.5m;
若正常行駛,時間為:
;
故多出的時間為:△t=t-t′=55s-19.375s=35.625s;
答:(1)救護車從開始剎車到恢復(fù)至原來速度所經(jīng)歷的時間為55s;
(2)與正常行駛相比,由于貨車擋道,救護車多用了35.625s的時間.
分析:(1)救護車先勻減速直線運動,然后勻速直線運動,最后勻加速直線運動,根據(jù)速度時間關(guān)系公式求解出三段時間后求和即可;
(2)求解出三段位移后求和,假設(shè)正常行駛,求出時間,與實際時間相減得到多用的時間.
點評:本題關(guān)鍵分析清楚小車的運動情況,然后分三個過程分別運用速度時間關(guān)系公式和位移時間關(guān)系公式列式后聯(lián)立求解.