摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.启动加速度a1 4m/s2制动加速度a2 8m/s2直道最大速度v1 40m/s弯道最大速度v2 20m/s直道长度s 218m

问题描述:

摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道.求摩托车在直道上行驶所用的最短时间.有关数据见表格.

启动加速度a1 4m/s2
制动加速度a2 8m/s2
直道最大速度v1 40m/s
弯道最大速度v2 20m/s
直道长度s 218m

如果摩托车由静止开始加速到直道最大速度v1,则有:t1=v1a1=10s,这段时间内的位移为:s1=v12t1=200m,然后再减速到:v2=20m/s,t2=v1−v2a2=2.5s,这段时间内的位移为:s2=12(v1+v2)t2=75m,则s1+s2=275m>2...
答案解析:通过摩托车先匀加速到最大速度40m/s,在匀减速到20m/s经历的位移,得出总位移超过直道的长度,知摩托车不能达到最大速度40m/s.结合速度位移公式,抓住位移之和等于218m求出摩托车的最大速度,从而结合速度时间公式求出在直道所需的最短时间.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
知识点:解决本题的关键知道摩托车先加速某一速度,在减速到20m/s,所用时间最短,结合速度位移公式和速度时间公式进行求解.