通过“60m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60m处的折返线,到达

发布时间:2020-08-12 17:52:57

通过“60m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60m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=2m/s2,减速时的加速度大小为a2=2m/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“60m折返跑”的最好成绩.

网友回答

解:设起点线处为A,折返线处为B,学生从A到B的过程中,先做匀加速运动,紧接着做匀减速直线运动,直至速度为零,并设此过程中达到的最大速度为v,做匀加速运动的时间为t1,做匀减速运动的时间为t2,从A到B要求用时最短,则由运动学公式,有:
v=a1t1 ①
v=a2t2 ②
?? ③
联立①②③式,可解得:
v=2m/s<12m/s.
t1=s
t2=s
所以从A到B的过程中,学生的确先做匀加速运动,然后做匀减速运动;
返回过程,匀加速运动的时间,匀加速运动的位移
则运动运动的时间.
所以,总时间为t=t1+t2+t3+t4=8+2s.
答:该学生“60m折返跑”的最好成绩为8+2s.
解析分析:本题先假设学生运动的前进过程分为两个过程,匀加速前进过程、匀减速前进过程,结合速度公式和位移公式列式求解,如果前进过程最大速度大于允许的最大速度,则前进过程分三个过程,即匀加速前进过程、匀速前进过程、匀减速前进过程,学生后退的过程分为加速过程和匀速过程,根据运动学公式求出各个过程的时间,得到总时间.

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.
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