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短跑运动员完成100米赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.在一次比赛中,某运动员用11.00秒跑完全程.已知该运动员在匀加速直线运动阶段的第2秒内通过的距离为7.5米.试求:(1)运动员在匀加速直线运动阶段的加速度;(2)运动员在匀加速直线运动阶段通过的距离.

2019-06-27

短跑运动员完成100米赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段.在一次比赛中,某运动员用11.00秒跑完全程.已知该运动员在匀加速直线运动阶段的第2秒内通过的距离为7.5米.试求:
(1)运动员在匀加速直线运动阶段的加速度;
(2)运动员在匀加速直线运动阶段通过的距离.
优质解答
(1)设运动员在匀加速阶段的加速度为a,是根据匀加速运动的位移时间关系x=
1
2
at2
,可得该运动员第2s内的位移为7.5m,所以有:
△x=
1
2
at2
1
2
a(t−1)2

代入数据7.5=
1
2
•a•22
1
2
•a•12

可解得加速度a=5m/s2
(2)令运动员的加速时间为t,运动员匀速运动的速度为5t,则匀速运动时间为(11-t),所以由位移关系可得:
1
2
×5t2+5t•(11−t)=100

解得:t=2s(另一值t=20s不合题意舍去)
所以该运动员匀加速运动的位移x=
1
2
×5×22m=10m

答:(1)运动员在匀加速直线运动阶段的加速度为5m/s2
(2)运动员在匀加速直线运动阶段通过的距离为10m.
(1)设运动员在匀加速阶段的加速度为a,是根据匀加速运动的位移时间关系x=
1
2
at2
,可得该运动员第2s内的位移为7.5m,所以有:
△x=
1
2
at2
1
2
a(t−1)2

代入数据7.5=
1
2
•a•22
1
2
•a•12

可解得加速度a=5m/s2
(2)令运动员的加速时间为t,运动员匀速运动的速度为5t,则匀速运动时间为(11-t),所以由位移关系可得:
1
2
×5t2+5t•(11−t)=100

解得:t=2s(另一值t=20s不合题意舍去)
所以该运动员匀加速运动的位移x=
1
2
×5×22m=10m

答:(1)运动员在匀加速直线运动阶段的加速度为5m/s2
(2)运动员在匀加速直线运动阶段通过的距离为10m.
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