一火车以2 m/s的初速度、0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：(1)火车在第3 s末的速度是多少？(2)火车在前4 s内的平均速度是多少？(3)火车

题文

一火车以2 m/s的初速度、0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，求：(1)火车在第3 s末的速度是多少？(2)火车在前4 s内的平均速度是多少？(3)火车在第5 s内的位移是多少？(4)火车在第二个4 s内的位移是多少？

题型：未知 难度：其他题型

答案

：(1)3.5 m/s (2)3 m/s (3)4.25 m (4)20 m

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解析

：已知v0＝2 m/s，a＝0.5 m/s2.(1)3 s末的速度v＝v0＋at1＝(2＋0.5×3) m/s＝3.5 m/s.(2)前4 s内的位移x1＝v0t2＋at＝(2×4＋×0.5×42) m＝12 m，平均速度＝＝ m/s＝3 m/s.(3)第5 s内的位移x2＝(2×5＋×0.5×52) m－x1＝16.25 m－12 m＝4.25 m.(4)第二个4 s内的位移等于前8 s内的位移减去前4 s内的位移，故x3＝(2×8＋×0.5×82)m－x1＝32 m－12 m＝20 m.

考点

据考高分专家说，试题“一火车以2 m/s的初速度、0.5 m/.....”主要考查你对 [匀变速直线运动规律的应用 ]考点的理解。

匀变速直线运动规律的应用

基本公式： ①速度公式：vt=v0+at；②位移公式：s=v0t+at2；③速度位移公式：vt2-v02=2as。

推导公式：①平均速度公式：V=。 ②某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度：。 ③某段位移的中间位置的瞬时速度公式：。无论匀加速还是匀减速，都有。 ④匀变速直线运动中，在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量，即ΔS=Sn+l–Sn=aT2=恒量。 ⑤初速为零的匀变速直线运动中的比例关系（设T为相等的时间间隔，s为相等的位移间隔）： Ⅰ、T末、2T末、3T末……的瞬时速度之比为：v1：v2：v3：……：vn=1：2：3：……：n； Ⅱ、T内、2T内、3T内……的位移之比为：s1：s2：s3：……：sn=1：4：9：……：n2； Ⅲ、第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为：sⅠ：sⅡ：sⅢ：……：sN=1：3：5：……：(2N-1)； Ⅳ、前一个s、前两个s、前三个s……所用的时间之比为：t1：t2：t3：……：tn=1：……：； Ⅴ、第一个s、第二个s、第三个s……所用的时间之比为tⅠ、tⅡ、tⅢ：……：tN=1：……：。

追及相遇问题：①当两个物体在同一直线上运动时，由于两物体的运动情况不同，所以两物体之间的距离会不断发生变化，两物体间距会越来越大或越来越小，这时就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。②追及问题的两类情况：Ⅰ、速度大者减速（如匀减速直线运动）追速度小者（如匀速运动）： Ⅱ、速度小者加速（如初速度为零的匀加速直线运动）追速度大者（如匀速运动）： ③相遇问题的常见情况：Ⅰ、同向运动的两物体追及即相遇；Ⅱ、相向运动的物体，当各自发生的位移大小和等于开始时两物体的距离时即相遇。

知识点拨：

例：如图所示，光滑斜面AE被分为四个长度相等的部分，即AB=BC=CD=DE，一物体由A点静止释放，下列结论不正确的是（    ）

A.  物体到达各点的速率之比=。

B.  物体到达各点所经历的时间。

C.  物体从A运动到E的全过程的平均速度。

D.  物体通过每一部分时，其速度增量。

解析：由及得，即A正确。由得，则，，，，由此可知B正确。由得，即B点为AE段的时间中点，故，即C正确。对于匀变速直线运动，若时间相等，速度增量相等，故D错误，只有D符合题意。

答案：Ｄ