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精英家教网通过“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A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B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.学生加速或减速过程均视为匀变速,触摸杆的时间不计.某同学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=7.5m/s.求:
(1)该学生返程(B到A过程)最快需多少时间;
(2)该学生“30m折返跑”的最好成绩.
分析:(1)返回阶段,学生先加速后匀速,过程中的最大速度为7.5m/s,位移为30m,据此可得总时间
(2)学生从A到B过程,先加速后匀速最后减速到零,过程中的最大速度为7.5m/s,位移为30m,据此可得所需时间,结合(1)的结果,可得该学生“30m折返跑”的最好成绩
解答:解:(1)从B到A的加速过程中,速度从零增大到7.5m/s需时:
t4=
vm
a1
=3s

加速过程的位移  x4=
vm
2
t4=11.25m

最后的匀速阶段的位移为x5=18.75m时间t5=
x5
vm
=2.5s

t=t4+t5=5.5s            
(2)从A到B的加速过程中,速度从零增大到7.5m/s需时:t1=
vm
a1
=3s

加速过程的位移  x1=
vm
2
t3=11.25m

最后阶段的匀减速运动用时:t3=
vm
a3
=1.5s

匀减速运动位移:x3=
vm
2
t3=5.625m

中间匀速运动的位移x2=13.125m时间t2=
x2
vm
=1.75s

所以,该学生“30m折返跑”的最好成绩为t=t1+t2+t3+t4+t5=11.75s
答:(1)该学生返程(B到A过程)最快需多少时间5.5s
(2)该学生“30m折返跑”的最好成绩11.75s
点评:本题是运动学公式的综合运用问题,关键要理清各个运动过程,必要时可画出运动草图,还可以结合v-t图象分析,最后根据运动学公式列式求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

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.

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科目:高中物理 来源:2011年黑龙江省高一上学期期中考试物理卷 题型:计算题

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科目:高中物理 来源:2011年黑龙江牡一中高一上学期期中考试物理卷 题型:计算题

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