Question

已知某型號摩托車可以恒定加速度a₁=4m/s²啟動做勻加速運動，剎車時最大加速度為a₂=8m/s²，要求該摩托車由靜止開始在晝量短的時間內走定一段s=218m的直道，然后駛入一段半圓形的彎道，但在到達彎道時行駛車速最大為v₂=20m/s，以免因離心作用而偏出彎道．求：
（1）摩托車在直道上的最大速度；
（2）摩托車在直道上行駛所用的最短時間．

Answer 1

解：（1）摩托車先以4m/s²的加速度加速，再以8m/s²的加速度減速，當到達彎道時速度減小為20m/s總位移恰好是218m，這樣時間最短．設達到的最大速度為v_m；
加速過程： …①
減速過程： …②
s₁+s₂=218m …③
解得 v_m=36m/s …④
（2）加速時間：=9s…⑤
減速時間：=2s …⑥
最短時間：t=t₁+t₂=11s …⑦
答：（1）摩托車在直道上的最大速度為36m/s．
（2）摩托車在直道上行駛所用的最短時間為11s．
分析：結合勻變速直線運動的速度位移公式，抓住總位移大小等于218m，求出最大速度的大小．通過速度時間公式求出摩托車在直道上行駛所用的最短時間．
點評：解決本題的關鍵掌握勻變速直線運動運動學公式，并能靈活運用．