谭先生骑摩托车去咖啡店吃早餐。
他从静止开始,以恒定加速度在 15 秒内加速到 20 m/s 的速度。
然后他以 20 m/s 的恒定速度行驶接下来的 20 秒,然后在接下来的 10 秒内减速至静止。

  1. (a)

    在下方给出的坐标轴上,画出谭先生的速度-时间图像。

  2. (b)
    1. (i)

      求前 15 秒内的加速度。

      答案:... m/s^2

    2. (ii)

      计算整个行程的平均速度。

      答案:... m

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完整解法

20(a)

1. Identify the key points on the speed-time graph from the description.

Mr Tan starts from rest, so the graph starts at (0,0)(0,0).

He reaches 20 m/s20\text{ m/s} after 15 s15\text{ s}, giving the point (15,20)(15,20).

He then travels at 20 m/s20\text{ m/s} for the next 20 s20\text{ s}, so the time is 15+20=35 s15+20=35\text{ s}, giving (35,20)(35,20).

He comes to rest in the next 10 s10\text{ s}, so the final time is 35+10=45 s35+10=45\text{ s}, giving (45,0)(45,0).

2. Draw the speed-time graph using straight line segments.

Draw straight line segments:

  • from (0,0)(0,0) to (15,20)(15,20) for constant acceleration,
  • from (15,20)(15,20) to (35,20)(35,20) for constant speed,
  • from (35,20)(35,20) to (45,0)(45,0) for constant deceleration.
答案

Sketch a speed-time graph made of straight line segments joining
(0,0)→(15,20)→(35,20)→(45,0).(0,0) \to (15,20) \to (35,20) \to (45,0).

20(b)(i)

1. Calculate the acceleration from rest to $20\text{ m/s}$ in $15$ seconds.

Acceleration
=change in speedtime taken=20−015=43 m/s2.=\frac{\text{change in speed}}{\text{time taken}}=\frac{20-0}{15}=\frac{4}{3}\text{ m/s}^2.

答案

43 m/s2\dfrac{4}{3}\text{ m/s}^2

20(b)(ii)

1. Find the total distance travelled from the area under the speed-time graph.

Distance travelled
=12(15)(20)+(20)(20)+12(10)(20)= \frac{1}{2}(15)(20) + (20)(20) + \frac{1}{2}(10)(20)
=150+400+100=650 m=150+400+100=650\text{ m}

2. Divide the total distance by the total time to calculate the average speed.

Total time =15+20+10=45 s=15+20+10=45\text{ s}

Average speed
=total distancetotal time=\frac{\text{total distance}}{\text{total time}}
=65045=14.444…=\frac{650}{45}=14.444\ldots

答案

70045=15.6 m/s\dfrac{700}{45}=15.6\text{ m/s}

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