问题 问答题

摩托车由静止出发,先在直道上行驶,然后驶入一段圆形弯道,弯道上行驶的车速不能太快,以免偏出车道.已知摩托车匀加速段加速度大小a1=4m/s2,最大速度为V;匀减速段加速度大小a2=8m/s2,直道末端速度大小为20m/s.若直道长度为218m,摩托车在直道上行驶的时间最短.求:

(1)摩托车在直道上的最大速度V为多少?

(2)摩托车在直道上行驶的最短时间为多少?(提示:

1296
=36)

答案

(1)摩托车先以4m/s2的加速度加速,再以8m/s2的加速度减速,当到达弯道时速度减小为20m/s总位移恰好是218m,这样时间最短.设达到的最大速度为vm

加速过程:

v2m
=2a1s1 …①

减速过程:

v2m
-
v22
=2a2s2…②

s1+s2=218m …③

由①②③式可解得 vm=36m/s

(2)加速时间:t1=

vm
a1
=
36
4
s=9s

减速时间:t2=

vm-v2
a2
=
36-20
8
s=2s

所以摩擦车在直道上行驶的用的最短时间:t=t1+t2=11s

答:(1)摩托车在直道上的最大速度为36m/s.

(2)摩托车在直道上行驶所用的最短时间为11s.

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