题目
/ ...... 山-|||-"如图,长100m的列车匀加速通过长1000m的平直隧道,车头刚进隧道时速度是10m/s,车尾刚出隧道时速度是12m/s,则列车通过隧道所用的时间是( )A.81.8sB.90.9sC.100sD.109.1s

A.$81.8s$
B.$90.9s$
C.$100s$
D.$109.1s$
题目解答
答案
列车通过隧道走过的位移为$s=1000m+100m=1100m$
设所用时间为$t$由:$s=\overline{v}t$
根据$\overline{v}=\frac{v{+v}_{0}}{2}$
$\overline{v}=\frac{{12+10}}{2}m/s=11m/s$
解得$t=100s$
故$ABD$错误,$C$正确。
故选:$C$。
设所用时间为$t$由:$s=\overline{v}t$
根据$\overline{v}=\frac{v{+v}_{0}}{2}$
$\overline{v}=\frac{{12+10}}{2}m/s=11m/s$
解得$t=100s$
故$ABD$错误,$C$正确。
故选:$C$。
解析
考查要点:本题主要考查匀变速直线运动的位移与时间关系的应用,以及如何正确计算列车通过隧道的总位移。
解题核心思路:
- 确定总位移:列车完全通过隧道的总位移为隧道长度加上列车自身长度,即 $s = 1000\ \text{m} + 100\ \text{m} = 1100\ \text{m}$。
- 利用平均速度公式:匀变速直线运动中,平均速度 $\overline{v} = \frac{v_0 + v}{2}$,结合位移公式 $s = \overline{v} \cdot t$ 求解时间。
破题关键点:
- 位移计算:注意列车通过隧道的总路程需包含列车自身长度,避免遗漏。
- 公式选择:匀变速运动中,平均速度公式是快速解题的关键。
总位移计算:
列车车头进入隧道到车尾离开隧道时,列车行驶的总位移为:
$s = 1000\ \text{m} + 100\ \text{m} = 1100\ \text{m}$
平均速度计算:
已知初速度 $v_0 = 10\ \text{m/s}$,末速度 $v = 12\ \text{m/s}$,匀变速运动的平均速度为:
$\overline{v} = \frac{v_0 + v}{2} = \frac{10 + 12}{2} = 11\ \text{m/s}$
时间计算:
根据位移公式 $s = \overline{v} \cdot t$,代入已知数据:
$t = \frac{s}{\overline{v}} = \frac{1100}{11} = 100\ \text{s}$