题目
6.
The point lies on a straight horizontal road. At time , a car leaves and travels along the road.
The velocity-time graph in Figure 4 shows the velocity, , of the car at time seconds for the first seconds of its journey.
(a) Find
(i) the acceleration of the car for the period
(ii) the deceleration of the car for the period
(b) Sketch an acceleration-time graph for the car for the period
(c) Find the distance travelled by the car for the period
When , a motorcycle starts from rest at . The motorcycle travels along the same road as the car and in the same direction.
For the period , the acceleration of the motorcycle is , where is a positive constant.
The motorcycle catches up with the car when
(d) Find the value of .
题目中文翻译
点位于一条水平直路上。 在 时,一辆汽车从 出发并沿公路行驶。
图 4 的速度—时间图像显示汽车行程前 秒内,在 秒时的速度 。
(a) 求
(i) 汽车在时段 内的加速度,
(ii) 汽车在时段 内的减速度。
(b) 画出汽车在时段 内的加速度—时间图像草图。
(c) 求汽车在时段 内经过的路程。
当 时,一辆摩托车从 由静止出发。 摩托车沿与汽车相同的公路、向相同方向行驶。
在时段 内,摩托车的加速度为 ,其中 为正常数。
摩托车在 时追上汽车。
(d) 求 的值。
解答
(a)
解法一
思路
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速度—时间图的斜率为加速度。减速度指加速度大小,应写正值。
答题过程
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(i) For ,
(ii) For , the acceleration is
Hence the deceleration is .
(b)
解法一
思路
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分别读取三段速度图的斜率,画成三段水平线。减速阶段的加速度在时间轴下方;突变时刻不应画成具有持续时间的竖直实线。
答题过程
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Draw labelled axes and . The graph consists of three horizontal segments:
Label and the acceleration levels and . The acceleration changes instantaneously at and ; any vertical guide lines should be dotted.
(c)
解法一
思路
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速度始终非负,所以路程等于速度图与时间轴之间的总面积,分成两个三角形和一个长方形。
答题过程
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The distance travelled is the area under the velocity–time graph:
(d)
解法一
思路
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追及时两车从同一起点出发的位移相等。摩托车到 时只运动了 秒,不能把运动时间写成 秒。
答题过程
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By , the car has travelled
The motorcycle starts from rest at , so it has been moving for seconds when it catches the car. Its displacement is
Equating displacements,