某機(jī)動(dòng)車沿平直公路從A處出發(fā),經(jīng)B處到達(dá)C處.已知公路在AB段對(duì)該種機(jī)動(dòng)車的最大限速為40m/s,公路在BC段對(duì)該種機(jī)動(dòng)車的最大限速為20m/s,AB路段長(zhǎng)260m,BC路段長(zhǎng)2000m.若該種機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度為4m/s2,制動(dòng)加速度為8m/s2,要求該機(jī)動(dòng)車由靜止開(kāi)始盡快進(jìn)入BC路段,求機(jī)動(dòng)車在AB路段行駛所用的最短時(shí)間.
解:該車在AB段先加速后減速,假設(shè)加速的最大速度能達(dá)到40m/s,則在AB段發(fā)生的位移為:
=
=275m>260m,說(shuō)明加速的最大速度一定比40m/s要小.
所以,設(shè)在AB段的最大速度為v,則有:s=
+
代入數(shù)據(jù):
解得:v=36m/s
則加速時(shí)間:t
1=
=
=9s,減速時(shí)間:t
2=
=
=2s
最短時(shí)間為:t=t
1+t
2=11s
答:機(jī)動(dòng)車在AB路段行駛所用的最短時(shí)間為11s.
分析:在AB段先勻加速再勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短,首先要判斷,加速的最大速度能不能達(dá)到40m/s,如不能則求出實(shí)際的最大速度,再運(yùn)用速度公式分別求出加速時(shí)間和減速時(shí)間,這兩個(gè)時(shí)間之和即為在AB段運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間.
點(diǎn)評(píng):此題考查運(yùn)動(dòng)的多過(guò)程問(wèn)題,對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程要能分析清楚,并能熟練的運(yùn)用速度與位移的關(guān)系公式、速度公式來(lái)求解問(wèn)題.
科目:高中物理
來(lái)源:2009—2010學(xué)年上海市寶山區(qū)行知中學(xué)高三(上)第二次月考物理試卷(解析版)
題型:解答題
某機(jī)動(dòng)車沿平直公路從A處出發(fā),經(jīng)B處到達(dá)C處.已知公路在AB段對(duì)該種機(jī)動(dòng)車的最大限速為40m/s,公路在BC段對(duì)該種機(jī)動(dòng)車的最大限速為20m/s,AB路段長(zhǎng)260m,BC路段長(zhǎng)2000m.若該種機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生的最大加速度為4m/s2,制動(dòng)加速度為8m/s2,要求該機(jī)動(dòng)車由靜止開(kāi)始盡快進(jìn)入BC路段,求機(jī)動(dòng)車在AB路段行駛所用的最短時(shí)間.
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