无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为 的半圆弧 与长 的直线路径 相切于 B 点,与半径为 的半圆弧 相切于 C 点。小车以最大速度从 A 点驶入路径,到适当位置调整速率运动到 B 点,然后保持速率不变依次经过 和 。为保证安全,小车速率最大为 。在 段的加速度最大为 , 段的加速度最大为 。小车视为质点,小车从 A 到 D 所需最短时间 t 及在 段做匀速直线运动的最长距离 l 为( )
A .
B .
C .
D .
B
【详解】在 BC 段的最大加速度为 a 1 =2m/s 2 ,则根据
可得在 BC 段的最大速度为
在 CD 段的最大加速度为 a 2 =1m/s 2 ,则根据
可得在 CD 段的最大速度为
可知在 BCD 段运动时的速度为 v =2m/s ,在 BCD 段运动的时间为
AB 段从最大速度 v m 减速到 v 的时间
位移
在 AB 段匀速的最长距离为
l =8m-3m=5m
则匀速运动的时间
则从 A 到 D 最短时间为
故选 B 。
向心加速度的定义:
描述线速度方向变化的快慢,大小,方向总是指向圆心,但时刻在变化,是一个变加速度。
向心加速度的特性:
切向加速度,作用是改变速度的大小,法向加速度
所以,当只有法向加速度的时候,物体将做匀速圆周运动。
知识拓展:
向心力,可以是几个力的合力,也可以是某个力的一个分力;既可能是重力、弹力、摩擦力,也可能是电场力、磁场力或其他性质的力。如果物体做匀速圆周运动,则所受合力一定全部用来提供向心力。
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