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2011年9月大邱世锦赛上,博尔特率领牙买加队以37秒04创造男子4×100米接力世界纪录并夺冠,成为第一个拿下奥运会、世锦赛男子100米、200米、4×100米接力冠军且全部打破过世界纪录的历史第一人.假如运动员博尔特在100米预赛中成绩刚好为10.0s.
(1)假设运动员从起跑开始全程一直保持匀加速运动,求运动员的加速度a及冲刺终点时的速度v的大小;
(2)实际上,运动员起跑时会尽力使加速度达到最大,但只能维持一小段时间,受到体能的限制和空气阻力等因素的影响,加速度将逐渐减小,到达终点之前速度已达到最大.如图所示,记录的是该运动员在比赛中的v-t图象,其中时间t1(0~2s)和时间t3(7~10s)内对应的图线均可视为直线,时间t2(2~7s)内对应的图线为曲线,试求运动员在时间t2(2~7s)内的平均速度的大小.
分析:(1)根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动员的加速度,结合速度时间公式求出运动员的速度大小.
(2)根据图象包围的面积等于位移,求出0-2s内的位移x1和7-10内的位移大小x3,2-7s的位移为x2=x总-x1-x3,根据平均速度大小计算2-7s内的平均速度.
解答:解:(1)根据x=
1
2
at2
得,a=
2x
t2
=
2×100
100
m/s2=2m/s2
.
则运动员到达终点时的速度v=at=2×10m/s=20m/s.
(2)图象可知时间t1(0-2s)内运动员做初速度为零的匀加速直线运动的位移大小为x1=
1
2
×v1t1=
1
2
×8×2m=8m
.
时间t3(7s-10s)内运动员以速度vm=12m/s做匀速直线运动的位移大小
x3=vmt3
所以x3=36m
在2-7s内运动员位移大小
x2=x总-x1-x3
所以x2=56m
在2-7s内运动员的平均速度
.
v
=
x2
t2
=
56
5
m/s=11.2m/s
.
答:(1)运动员的加速度为2m/s2,冲刺终点时的速度v的大小为20m/s.
(2)运动员在时间t2(2~7s)内的平均速度的大小为11.2m/s.
点评:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的公式,以及会通过速度时间图线求解位移.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

“牙买加闪电”博尔特继北京奥运会以9.69s和19.30s创造男子l00m和200m两项世界纪录后,2011年9月又在韩国大邱田径世锦赛上蝉联了200m的世界冠军,并以37.04s率领牙买加队创造了新的4×100m世界纪录.关于博尔特的运动情况,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2011年9月大邱世锦赛上,博尔特率领牙买加队以37秒04创造男子4×100米接力世界纪录并夺冠,成为第一个拿下奥运会、世锦赛男子100米、200米、4×100米接力冠军且全部打破过世界纪录的历史第一人.假如运动员博尔特在100米预赛中成绩刚好为10.0s.
(1)假设运动员从起跑开始全程一直保持匀加速运动,求运动员的加速度a及冲刺终点时的速度v的大小;
(2)实际上,运动员起跑时会尽力使加速度达到最大,但只能维持一小段时间,受到体能的限制和空气阻力等因素的影响,加速度将逐渐减小,到达终点之前速度已达到最大.如图所示,记录的是该运动员在比赛中的v-t图象,其中时间t1(0~2s)和时间t3(7~10s)内对应的图线均可视为直线,时间t2(2~7s)内对应的图线为曲线,试求运动员在时间t2(2~7s)内的平均速度的大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

“牙买加闪电”博尔特继北京奥运会以9.69s和19.30s创造男子l00m和200m两项世界纪录后,2011年9月又在韩国大邱田径世锦赛上蝉联了200m的世界冠军,并以37.04s率领牙买加队创造了新的4×100m世界纪录.关于博尔特的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.奥运会上,博尔特的l00 m决赛的平均速度约为10.32 m/s
B.奥运会上,博尔特的l00 m决赛的最大速度约为20.64 m/s
C.奥运会上,博尔特的200 m决赛的平均速度约为10.36 m/s
D.世锦赛上,牙买加队4×100 m决赛的平均速率约为10.80 m/s

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科目:高中物理 来源:2013年高考物理备考复习卷B1:直线运动(解析版) 题型:解答题

2011年9月大邱世锦赛上,博尔特率领牙买加队以37秒04创造男子4×100米接力世界纪录并夺冠,成为第一个拿下奥运会、世锦赛男子100米、200米、4×100米接力冠军且全部打破过世界纪录的历史第一人.假如运动员博尔特在100米预赛中成绩刚好为10.0s.
(1)假设运动员从起跑开始全程一直保持匀加速运动,求运动员的加速度a及冲刺终点时的速度v的大小;
(2)实际上,运动员起跑时会尽力使加速度达到最大,但只能维持一小段时间,受到体能的限制和空气阻力等因素的影响,加速度将逐渐减小,到达终点之前速度已达到最大.如图所示,记录的是该运动员在比赛中的v-t图象,其中时间t1(0~2s)和时间t3(7~10s)内对应的图线均可视为直线,时间t2(2~7s)内对应的图线为曲线,试求运动员在时间t2(2~7s)内的平均速度的大小.

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