Question

3．冰壺比賽是冬奧會的重要項目．比賽中冰壺在水平冰面上的運動可視為勻減速直線運動直至靜止，已知一冰壺被運動員推出的初速度大小為3m/s，其加速度大小為0.2m/s²，求：冰壺從運動到靜止的過程中
（1）平均速度的大小；
（2）10s末的速度大小；
（3）20s內的位移大小．

Answer 1

分析 （1）根據勻變速直線運動的平均速度推論求出冰壺運動過程中的平均速度大小．
（2、3）根據速度時間公式求出冰壺速度減為零的時間，判斷冰壺是否停止，再結合速度公式和位移公式求出10s末的速度和20s內的位移．

解答 解：（1）冰壺平均速度$\overline{v}=\frac{{{v_0}+v}}{2}=\frac{3+0}{2}{m}/s=1.5{m}/s$．
（2）冰壺運動的總時間${t_2}=\frac{{v-{v_0}}}{a}=\frac{0-3}{0.2}=15{s}$，
10s末的速度大小v₁=v₀+at₁=3+（-0.2）×10=1m/s．
（3）冰壺20s內的位移大小等于15s內的位移大小，$x=\frac{{v}_{0}}{2}{t}_{0}=\frac{3}{2}×15m=22.5m$．
答：（1）平均速度的大小為1.5m/s；
（2）10s末的速度大小為1m/s；
（3）20s內的位移大小為22.5m．

點評 解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式和推論，并能靈活運用，注意冰壺速度減為零后不再運動．