【典例1】 从车站开出的汽车做匀加速直线运动,运动了12 s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速直线运动至停车,总共历时20 s,行进了50 m,求汽车在此次运动过程中的最大速度。
思路点拨:在匀变速直线运动中,汽车初速度为0,匀加速达最大速度;接着匀减速到0,首选平均速度公式解决。
[解析] 方法一:基本公式法
设最大速度为vmax,由题意得
s=s1+s2=a1t+vmaxt2-a2t,t=t1+t2,
vmax=a1t1,0=vmax-a2t2,
解得vmax== m/s=5 m/s。
方法二:平均速度法
由于汽车在前、后两段均做匀变速直线运动,所以前、后两段的平均速度均为最大速度vmax的一半,即==,由s=t得vmax==5 m/s。
方法三:图像法
作出汽车运动全过程的vt图像如图所示,vt图像与t轴所围成的三角形的面积与位移的大小相等,所以s=,则vmax== m/s=5 m/s。
[答案] 5 m/s