问题补充:
汽车由甲地从静止出发,沿平直公路驶向乙地.汽车先以加速度a1做匀加速运动,最后以加速度a2做匀减速运动,中间可能有一段匀速运动过程,也可能没有匀速运动过程,到乙地恰好停下.已知甲、乙两地相距为s,那么要使汽车从甲地到乙地所用的时间最短,汽车应做怎样的运动?最短时间为多少?
答案:
解:画出如图所示的v-t图线,四边形OABC的面积表示甲乙两地的距离x,OA、BC线的斜率表示汽车加速、减速的加速度a1、a2,OC线段表示汽车从甲地到乙地的时间t,要使时间t最短,x、a1、a2不变,须使BC沿t轴负向平移,AB沿v轴正向平移,得到三角形OA′C′,即汽车先匀加速运动,后匀减速运动,中间无匀速运动的过程.设汽车加速时间为t1,减速时间为t2,最大速度为vm,由vm=a1t1=a2t2和x=得,
,
解得,
所以最短时间t=.
答:要使汽车从甲地到乙地所用的时间最短,汽车应先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动,最短时间为.
解析分析:通过速度时间图线,抓住匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度不变,即图线的斜率不变,以及图线与时间轴围成的面积不变,判断出何时时间最短,通过速度时间公式和平均速度速度公式求出最短时间的大小.
点评:本题通过图象法解决比较直观易懂,需加强图象的学习,要会读图、画图,更要会用图.
汽车由甲地从静止出发 沿平直公路驶向乙地.汽车先以加速度a1做匀加速运动 最后以加速度a2做匀减速运动 中间可能有一段匀速运动过程 也可能没有匀速运动过程 到乙地恰好