如图,几辆相同汽车以等速度v沿宽为c的直公路行使,车宽为b,头尾间距为a,则人能以最小速度沿一直线穿过马路所用时间为多少?

问题描述:

如图,几辆相同汽车以等速度v沿宽为c的直公路行使,车宽为b,头尾间距为a,则人能以最小速度沿一直线穿过马路所用时间为多少?

设人与公路成θ角穿过公路;

b
sinθ
v1
=
a+bcotθ
v

解得:
v1=
bv
asinθ+bcosθ
=
bv
a2+b2
sin(θ+β)

当sin(θ+β)=1时,速率最小为
bv
a2+b2

因人以恒定的运动,设所用的时间为t;
则有t=
x
v

根据几何关系,代入数据,解得:
t=
c(a2+b2)
abv

答:人能以最小速度沿一直线穿过马路所用时间为
c(a2+b2)
abv

答案解析:人做匀速直线运动,根据运动的合成与分解,结合分运动的等时性,结合几何关系,即可求解.
考试点:匀速直线运动及其公式、图像.
知识点:本题考查运动的合成与分解的应用,掌握几何关系的运用,找出临界态是关键,较难.