高一物理题目 急!~~~~~~
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/05 11:17:04
通过“30m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质。在平直的跑道上,一学生站立在起点线处,当听到起跑口令后(测试员同时开始计时),跑向正前方30m处的折返线,到达折返线处时,用手触摸固定在折返线处的标杆,再转身跑回起点线,返程无需减速,到达起点线处时,停止计时,全过程所用时间即为折返跑的成绩。学生可视为质点,加速或减速过程均视为匀变速,触摸杆的时间不计。该学生加速时的加速度大小为a1=2.5m/s2,减速时的加速度大小为a2=5m/s2,到达折返线处时速度需减小到零,并且该生全过程中最大速度不超过Vm=12m/s。求该学生“30m折返跑”的最好成绩。
要有详细的解答过程 谢谢!~~~~~~~
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分析:如图,假设从A点起跑,AB段加速,BC段匀速(,但得分析这时的最大速能否达到12m/s?如果不能也许就没有匀速运动这一段了)。CD段减速。
返回时,先从D点开始加速,然后则一直匀速运动,,速度也是12m/s。
先求出AB段加速的时间:t1=v/a1=12/2.5=5s
AB段加速运动的位移:x1=v^2/2a=144/5=28.8m
再减速就来不及了,所以第一阶段的加速不能达到12m/s
可以这样计算:
于是就只有先加速接着就再减速,设加速到V就减速,可以知道全程的平均速度就等于V/2 ,
由X=V^2/2a 可知:X1=2X
又X1+X2=30
解得:X1=20m X2=10m
由V^2=2aX得: V=10m/s
第一阶段全程平均速度为:V/2=5m/s
所以第一阶段的时间为:t1=30/5=6s
第二阶段返回时:
先加速:最大速度可以到12m/s
加速到12m/s所用时间为:t2=12/a1=12/2.5=4.8s
对应的位移为:X=Vt2/2=28.8m
再匀速运动 直到终点时间为:t3=(30-28.8)/12=0.1s
所以折返跑所用时间为:t=t1+t2+t3=10.9s