(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(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請完成計(jì)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

試題分析:這位同學(xué)的解法不合理.因?yàn)榘催@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(dá)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(dá)到最大的速度,否則達(dá)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(yùn)動,達(dá)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(dá)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
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在傾角為的足夠長的斜面上,有一質(zhì)量為M的長木板.開始時長木板上有一質(zhì)量為m的小鐵塊(視為質(zhì)點(diǎn))以相對地面的初速度從長木板的中點(diǎn)沿長木板向下滑動,同時長木板在沿斜面向上的拉力作用下始終作速度為的勻速運(yùn)動(已知),小鐵塊最終跟長木板一起向上做勻速運(yùn)動.已知小鐵塊與木板、木板與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ(μ>tan),試求:

(1)小鐵塊在長木板上滑動時的加速度?
(2)長木板至少多長?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)如圖所示,質(zhì)量m=6kg的物塊靜止在水平桌面上,受到與水平方向成θ=37°角的作用力F。(sin37°=0.6 cos37°=0.8 g=10m/s2

(1)F=20N時,物塊恰好沿水平面向右做勻速直線運(yùn)動,求物塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ?(保留兩位有效數(shù)字)
(2)若保持以上動摩擦因數(shù)不變,當(dāng)力F=40N時物體由靜止開始運(yùn)動,求3s內(nèi)物體的位移大小?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體第1s由靜止向東做加速度為1m/s2的勻加速直線運(yùn)動,第2s加速度方向向西,大小不變,以后每隔1s加速度的方向都改變一次,但大小不變,如此反復(fù)只改變加速度的方向,共歷時1 min。則在此1min內(nèi)(   )
A.物體時而向東運(yùn)動,時而向西運(yùn)動,在1 min 末靜止于初始位置之西
B.物體一直向東運(yùn)動,從不向西運(yùn)動,在1 min 末靜止于初始位置之東30m的位置
C.物體時而向東運(yùn)動,時而向西運(yùn)動,在1 min 末繼續(xù)向東運(yùn)動
D.物體一直向東運(yùn)動,從不向西運(yùn)動,在1 min 末靜止于初始位置之東15m的位置

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,一個物體自A點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過B點(diǎn)的速度為v,到C點(diǎn)的速度為2v,則AB與BC兩段距離大小之比是
A.1:4   B.1:3     C. 1:2    D.1:1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一小球沿斜面勻加速滑下,依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)。已知AB=6m,BC=10m,小球經(jīng)過AB
和BC兩段所用的時間均為2s,則小球經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)時的速度大小分別是(   )
A.2 m/s,3 m/s,4 m/s
B.3 m/s,4 m/s,5 m/s
C.2 m/s,4 m/s,6 m/s
D.3 m/s,5 m/s,7 m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示為火車站使用的傳送帶示意圖,繃緊的傳送帶水平部分長度L=4 m,并以v0=1 m/s的速度勻速向右運(yùn)動。現(xiàn)將一個可視為質(zhì)點(diǎn)的旅行包無初速度地輕放在傳送帶的左端,已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2。

(1)求旅行包經(jīng)過多長時間到達(dá)傳送帶的右端。
(2)若要旅行包從左端運(yùn)動到右端所用時間最短,傳送帶速度的大小應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(8分)成龍?jiān)谝徊縿幼饔捌邪缪菀晃挥赂业男叹瑸榱俗プ√优艿膿尳俜,他從一座約22m高的立交橋上豎直跳下去,落在一輛正從橋下正下方勻加速經(jīng)過的裝滿沙土的長卡車上,卡車加速度為4m/s2,若卡車長14m,車廂內(nèi)沙土表面離地2m高,成龍剛跳下時卡車頭恰好從橋下露出且此時速為2m/s,試通過計(jì)算判斷成龍能否安全落在卡車?yán)铮?g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

不計(jì)重力的帶電粒子在足夠大的勻強(qiáng)電場中從A點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過時間t,通過的路程為s,若此時突然使場強(qiáng)大小不變而方向相反,則帶電粒子以后的運(yùn)動情況是(      )
A.立即反向運(yùn)動
B.經(jīng)過3t時間回到A點(diǎn)
C.經(jīng)過(+1)t時間回到A點(diǎn)
D.從釋放到回到A點(diǎn)時,總路程為4s

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