Question

16．“10米折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质．测定时，在平直跑道上，受试者以站立 式起跑姿势站在起点（终点）线前，听到起跑的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时．受试者到达折返线处，用手触摸折返线处的物体（如木箱）后，再转身跑向起点（终点）线，当胸部到达起点（终点）线的垂直面时，测试员停止计时，所用时间即为“10米折返跑”的成绩，如图5所示．设受试者起跑的加速度为4m/s²，运动过程中的最大速度为4m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度大小为8m/s²，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线．求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少？

Answer 1

分析 运动员向右的运动分加速向右、匀速向右和减速向右过程；向左的运动分为加速和匀速过程，根据运动学公式计算出各段的时间即可．

解答 解：速度从0加速到4m/s的过程：
运动时间${t}_{1}=\frac{v}{{a}_{1}}=\frac{4}{4}=1s$；        
运动距离${x}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}=\frac{16}{2×4}=2m$
速度从4m/s减速到0的过程：
运动时间${t}_{2}=\frac{-v}{{a}_{2}}=\frac{-4}{-8}=0.5s$；       
运动距离${x}_{2}=\frac{-{v}^{2}}{2{a}_{2}}=\frac{-16}{2×（-8）}=1m$
跑向木箱所用时间$t={t}_{1}+{t}_{2}+\frac{x-{x}_{1}-{x}_{2}}{v}=3.25s$
返回的时间$t′={t}_{1}+\frac{x-{x}_{1}}{v}=3s$
则受试者“10m折返跑”的成绩为：t_总=t+t′=6.25s
答：该受试者“10米折返跑”的成绩为6.25s．

点评 本题关键要分阶段计算出运动员各个阶段的运动时间，要能熟练运用运动学公式．