一质点从A点开始运动,沿着直线运动到B点停止,在运动过程中,物体能以
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解决时间 2021-07-26 05:07
- 提问者网友:欲劫无渡
- 2021-07-26 00:43
一质点从A点开始运动,沿着直线运动到B点停止,在运动过程中,物体能以a1=6.4m/s^2的加速度作加速运动,也能以a2=1.6m/s^2的加速度做减速运动,也可以做匀速运动,若AB间的距离 为1.6km,质点应该如何运动才能使它的运动时间最短,最短时间为多少?
最佳答案
- 五星知识达人网友:何以畏孤独
- 2021-07-26 01:19
这道题很经典,用数学方法证明最短时间的方案才是这道题的难点,只用文字说先加速后减速
用时最短是得不到满分的。比这难的题会由至少3个变量决定总和,需要用到线性规划解决。
设加速时间x,匀速时间y,总时间t 。按照直线运动公式和已知条件得出以下方程:
16x^2+6.4xy-1600=0(路程和)……1;5x+y-t=0(时间和)……2,2代入1。
t=2.5x+250/x,x>0,接下来令2.5x=250/x,即x=10(在坐标图上可以看出,x=10是两曲线交点,交点两侧两函数递增趋势大于递减趋势,故和大于交点处之和)超纲的方法是令(t)'=0。
t=50,验算y=0.故先加后减最快,用时50s。
公式推导补全,2.5x=250/x的函数图大概画上(如果学了导数就不用画图)应该就满分了。
全部回答
- 1楼网友:千夜
- 2021-07-26 01:37
先加速一段时间,然后减速
当速度减为0的时候到达B
那么所用的时间最少
假设加速的时间为t,那么减速的时间为4t
于是加速阶段的路程为1/2*6.4t*t=3.2t^2
减速阶段的路程为1/2*6.4t*4t=12.8t^2
所以3.2t^2+12.8t^2=1600
解得t=10
所以,最短用时为5t=50s
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