某汽车在平直公路上进行性能测试,汽车加速时能达到的最大加速度为5m/s2,减速时能达到的最大加速度为3m/s2.现汽车由静止开始从A处启动,经历多个阶段的运动后,到B处刚好静

◎ 题目

某汽车在平直公路上进行性能测试,汽车加速时能达到的最大加速度为5m/s2,减速时能达到的最大加速度为3m/s2.现汽车由静止开始从A处启动,经历多个阶段的运动后,到B处刚好静止,加速阶段可以当作匀加速处理,减速阶段可以当作匀减速处理.已知A、B间的距离为960m.求:
(1)如果汽车的最大速度没有限制,则汽车从A运动到B的最短时间及最大速度各是多少?
(2)如果汽车能达到的最大速度为30m/s,则汽车从A运动到B的最短时间和全程平均速度各是多少?

◎ 答案


(1)汽车先加速到最大速度后再减速到速度为零,所用时间最短.设最大速度为vm,则:
由速度公式可知:
a1t1=a2t2=vm
因位移之和等于总位移,则有:
1
2
a1
t21
+
1
2
a2
t22
=s
解得:t1=12s;t2=20s;
t=t1+t2=32s;
vm=60m/s;
(2)汽车加速阶段:t1=
v
a1
=6s
位移:s1=
1
2
a1t12=90m;
汽车减速阶段:t3=
v
a2

减速位移:s3=
1
2
a2t32=150m
因为:s1+s3<s,所以中间有匀速运动阶段.t2=
s-s1-s3
v
=24s;
t=t1+t2+t3=40s
.
v
=
s
t
=24m/s
答:(1)从A运动到B的最短时间为32s,及最大速度60m/s;(2)从A到B的最短时间为24s;全程的平均速度为24m/s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某汽车在平直公路上进行性能测试,汽车加速时能达到的最大加速度为5m/s2,减速时能达到的最大加速度为3m/s2.现汽车由静止开始从A处启动,经历多个阶段的运动后,到B处刚好静…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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