(2)当v=0时,-v=2ax.(末速度为零的匀减速直线运动)
【例1】 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== m/s2=-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== s=20 s.
[答案] (1)1.75 m/s2 (2)20 s
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