(本題12分)要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內(nèi)走完一段直道,然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道但在彎道上行駛時車速不能太快,以免因離心作用而偏出車道。求摩托車在直道上行駛所用的最短時間。有關(guān)數(shù)據(jù)見表格。

某同學(xué)是這樣解的:要使摩托車所用時間最短,應(yīng)先由靜止加速到最大速度 v1=40 m/s,然后再減速到v2=20 m/s,
t1 =  = …;  t2 =  = …;   t = t1 + t2
你認為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請完成計算;若不合理,請說明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果。

不合理;理由見解析;11s

解析試題分析:這位同學(xué)的解法不合理.因為按這位同學(xué)的解法可得 :   
代入數(shù)據(jù)解得:,
所以加速距離   減速距離
總位移 
這說明當(dāng)達到最大速度之后再減速的總的位移的大小要大于直道的長度,即摩托車不能達到最大的速度,否則達到彎道時就要偏出車道;最短的時間應(yīng)該是摩托車以最大的加速度加速之后接著以最大的加速度減速運動,達到彎道時的速度恰好為彎道最大速度v2,故不合理.
由上可知摩托車不能達到最大速度,設(shè)滿足條件的最大速度為,則:
   解得:
又加速的時間為 
減速的時間為 
因此所用的最短時間
考點: 本題考查勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系、勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系,在能力的考查上體現(xiàn)了物理知識與實際生活的聯(lián)系,要求考生能夠運用已學(xué)的物理知識處理生活中的實際問題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一個從靜止開始做勻加速直線運動的物體,從開始運動起,連續(xù)通過三段位移的時間分別是1 s、2 s、3 s,這三段位移的長度之比和這三段位移上的平均速度之比分別是(  )

A. B. 
C. D. 

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

如圖所示裝置,真空中有三個電極:發(fā)射電子的陰極:其電勢φk=-182V;柵網(wǎng):能讓電子由其間穿過,電勢φg=0;反射電板電勢為φr=-250V.與柵網(wǎng)的距離d=4mm.設(shè)各電極間的電場是均勻的,從陰極發(fā)射的電子初速度為零,電子所受重力可以忽略,已知電子質(zhì)量是0.91×10-30kg,電荷量e=1.6×10-19C,設(shè)某時刻有一電子穿過柵網(wǎng)飛向反射極,則它經(jīng)過         時間后再到柵網(wǎng)。(保留2位有效數(shù)字)

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某物體的初速度為2m/s,在4 s的時間內(nèi)速度均勻增大到6m/s,那么該物體的加速度是________ m/s2 ,在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移x為      m.

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做《研究勻變速直線運動》的實驗中,取下一段紙帶研究其運動情況,如圖所示。設(shè)0點為計數(shù)的起點,兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s,則計數(shù)點1與起始點0的距離x1為_______cm,打計數(shù)點2時的瞬時速度為_______cm/s,物體的加速度大小為_________m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)烏魯木齊BRT(快速公交)I號線,全線共21個(包括首末)站點。公交車正常運行 過程中,進站時加速度的大小為2.5m/s2,停站時間為20s,出站時加速度大小為2m/s2,其余路段均以36km/h的速率行駛。若公交車從首站出發(fā)到末站的過程中,中途不?咳魏握军c以36km/h的速率行駛,全線所用時間比全線正常運行所用的時間少多少?

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1935年在蘇聯(lián)的一條直鐵軌上,有一列火車因蒸氣不足而停駛,駕駛員將貨車廂甲留在現(xiàn)場,只拖著幾節(jié)車廂向前不遠的車站開進,但他忘了將貨車車廂剎好,以致貨車廂在斜坡上以4m/s的速度勻速后退,此時另一列火車乙正在以的速度16m/s向該貨車廂駛來,駕駛技術(shù)相當(dāng)好的駕駛員波爾西列夫立即剎車,緊接著加速倒退,結(jié)果恰好接住了貨車廂甲,從而避免了相撞,設(shè)列車乙剎車過程和加速倒退過程均為勻變速直線運動,且加速度大小均為2m/s2,求波爾西列夫發(fā)現(xiàn)貨車廂甲向自己駛來而立即開始剎車時,兩車相距多遠?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

跳傘運動員做低空跳傘表演,他離開飛機后先做自由落體運動,當(dāng)距離地面 125 m打開降落傘,傘張開后運動員就以14.3 m/s2的加速度做勻減速運動,到達地面時速度為5 m/s,問:
(1)運動員離開飛機時距地面的高度為多少?
(2)離開飛機后,經(jīng)過多少時間才能到達地面?(結(jié)果小數(shù)點后保留兩位)(g="10" m/s2

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(1)火車的加速度的大;   
(2)人開始觀察時火車速度的大。

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