题目内容
【题目】如图是轮滑场地的截面示意图,平台AB距x轴(水平)18米,与y轴交于点B,与滑道y=(x≥1)交于点A,且AB=1米.运动员(看成点)在BA方向获得速度v米/秒后,从A处向右下飞向滑道,点M是下落路线的某位置.忽略空气阻力,实验表明:M,A的竖直距离h(米)与飞出时间t(秒)的平方成正比,且t=1时h=5,M,A的水平距离是vt米.
(1)求k,并用t表示h;
(2)设v=5.用t表示点M的横坐标x和纵坐标y,并求y与x的关系式(不写x的取值范围),及y=13时运动员与正下方滑道的竖直距离;
(3)若运动员甲、乙同时从A处飞出,速度分别是5米/秒、v乙米/秒.当甲距x轴1.8米,且乙位于甲右侧超过4.5米的位置时,直接写出t的值及v乙的范围.
【答案】(1)k=18,h=5t2;(2)x=5t+1,y=﹣5t2+18,y=,当y=13时,运动员在与正下方滑道的竖直距离是10米;(3)t=1.8,v乙>7.5
【解析】(1)用待定系数法解题即可;
(2)根据题意,分别用t表示x、y,再用代入消元法得出y与x之间的关系式;
(3)求出甲距x轴1.8米时的横坐标,根据题意求出乙位于甲右侧超过4.5米的v乙.
(1)由题意,点A(1,18)代入y=,
得:18=,
∴k=18,
设h=at2,把t=1,h=5代入,
∴a=5,
∴h=5t2;
(2)∵v=5,AB=1,
∴x=5t+1,
∵h=5t2,OB=18,
∴y=﹣5t2+18,
由x=5t+1,
则t=(x-1),
∴y=﹣(x-1)2+18=,
当y=13时,13=﹣(x-1)2+18,
解得x=6或﹣4,
∵x≥1,
∴x=6,
把x=6代入y=,
y=3,
∴运动员在与正下方滑道的竖直距离是13﹣3=10(米);
(3)把y=1.8代入y=﹣5t2+18
得t2=,
解得t=1.8或﹣1.8(负值舍去)
∴x=10
∴甲坐标为(10,1.8)恰号落在滑道y=上,
此时,乙的坐标为(1+1.8v乙,1.8),
由题意:1+1.8v乙﹣(1+5×1.8)>4.5,
∴v乙>7.5.