Question

足球运动员常采用折返跑方式训练（如图所示），在直线跑道上，起点“0”的左边每隔3m放一个空瓶，起点“0”的右边每隔9m放一个空瓶，要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上，当听到“跑”的口令后，全力跑向“1”号瓶，推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶，推倒“2”号瓶后…．运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动，加速时加速度大小为4m/s²，减速时加速度大小为8m/s²，每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零．求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少？（运动员可看做质点）

Answer 1

解：第一阶段由“0”到“1”的过程中
设加速运动时间为t₁，减速运动时间为t₂
由速度关系得：a₁t₁=a₂t₂--------------（1）
由位移关系得：------------------（2）
t₁=1s，t₂=0.5s
第二阶段由“1”到“2”的过程中
设加速运动时间为t₃，减速运动时间为t₄
由速度关系得：a₁t₃=a₂t₄-----------------------------（3）
由位移关系得：--------------（4）
t₃=2s，t₄=1s
运动员从开始起跑到推倒“2”瓶所需的最短时间为t=t₁+t₂+t₃+t₄=4.5s-------（5）
答：所需的最短时间4.5s
分析：根据速度时间公式和平均速度公式求出受试者加速阶段、减速阶段的时间和位移，从而求出匀速运动的时间．返回时再求出加速的时间和位移，再求出匀速运动的时间，所有时间的总和为折返跑的成绩．
点评：解决本题的关键搞清受试者的运动规律，根据运动学公式求出每一段过程的运动时间，从而求出总时间