解题思路:(1)火车做做匀加速直线运动,根据速度时间公式求解;
(2)根据位移时间公式求解位移;
(3)位移与所用时间之比等于平均速度;
(4)火车在第5S内的位移等于前5s内位移与前4s位移之差,由位移时间公式求解.
(5)根据推论:△x=aT2求解火车在第二个4S内的位移.
(1)火车做做匀加速直线运动,火车在3S末的速度:v3=v0+at3=2+1×3=5(m/s);
(2)火车在前4S内的位移:x4=v0t4+[1/2a
t24]=2×4+[1/2×1×42=16(m);
(3)火车在前4S的平均速度等于位移与时间之比,则火车在前4S的平均速度:
.
v]=
x4
t4=[16/4]m/s=4m/s;
(4)火车在第5S内的位移等于前5s内位移与前4s位移之差,则得:
x5′=(v0t5+[1/2a
t25])-x4=(2×5+[1/2×1×52)-16=6.5(m);
(5)设火车在第二个4S内的位移为x,由△x=x-x4=a
t24]
得:x=x4+a
t24=16+1×42=32(m)
答:(1)火车在3S末的速度是5m/s;
(2)火车在前4S内的位移是16m;
(3)火车在前4S的平均速度是4m/s;
(4)火车在第5S内的位移是6.5m;
(5)火车在第二个4S内的位移是32m.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
考点点评: 匀变速直线运动的公式较多,是考试的热点,要掌握牢固,熟练应用.本题采用基本公式和推论相结合的解法,较为简洁.