题目
体育老师带领学生做了一个游戏,在直线跑道上距离出发点32 m、100 m的处分别放有1枚硬币,游戏规则是把这2枚硬币全部捡起来(捡硬币时,人的速度为0),看谁用的时间最短.已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为2m/s2,运动的最大速度不超过10 m/s.求该同学捡起2枚硬币所需要的最短时间.
答案:19.8s 【解析】 由题意分析,该同学在运动过程中,平均速度越大时间最短.可能先加速,再减速.因为最大速度为10m/s,也可能先加速,再匀速最后减速. 设经过时间t1捡第一枚硬币:由运动学公式x1=--------(2分) 得:,解得:s --------(1分) 此过程中的最大速度v1=a=8m/s<10m/s,-------(1分) 所以捡第一枚硬币的过程中,先加速,再减速用时最短.--------(1分) 设再经过时间t2捡第二枚硬币,解得:s ------(1分) 加速最大速度v2=a=m/s>10m/s -------(1分) 所以捡第二枚硬币时,应先加速,再匀速最后减速.------(1分) 设加速减速的总时间为t3,匀速的时间t4 v=a=10m/s,所以s ------(2分) ------(2分) , t4=1.8s ------(1分) t=t1+t3+t4=19.8s ------(1分) 说明:用图象法解题,只要结果正确同样得满分;结果不正确,可酌情给分.