物体沿轨道直线由A地驶向B地,A,B相距为d,列车从A地由静止出发做匀加速直线运动,加速度大小为a1,列车最后一阶段做匀减速直线运动,加速度大小为a2,到达B时恰好静止,行驶途中列

问题描述:

物体沿轨道直线由A地驶向B地,A,B相距为d,列车从A地由静止出发做匀加速直线运动,加速度大小为a1,列车最后一阶段做匀减速直线运动,加速度大小为a2,到达B时恰好静止,行驶途中列车还可做匀速运动,求列车由A到达B的最短时间t.

要使列车由A到达B的时间最短,列车必须先匀加速运动,而后立即匀减速运动.
设物体匀加速直线运动和匀减速直线运动的时间分别为t1和t2,最大速度为v.
则有:v=a1t1,v=a2t2
得到 a1t1=a2t2
由数学知识变形得:

t2
t1
=
a1
a2

t1+t2
t1
=
a1+a2
a2

而t1+t2=t
得到 t1=
a2t
a1+a2

则v=a1t1=
a1a2t
a1+a2

由 d=
v
2
t1
+
v
2
t2
=
v
2
t

联立解得:t=
2d(a1+a2)
a1a2

答:列车由A到达B的最短时间t为
2d(a1+a2)
a1a2