Question

【題目】交通工程學理論把在單向道路上行駛的汽車看成連續的流體，并用流量、速度、密度三個概念描述車流的基本特征，其中流量q（輛/小時）指單位時間內通過道路指定斷面的車輛數；速度v（千米/小時）指通過道路指定斷面的車輛速度，密度k（輛/千米）指通過道路指定斷面單位長度內的車輛數．

為配合大數據治堵行動，測得某路段流量q與速度v之間關系的部分數據如下表：

（1）根據上表信息，下列三個函數關系式中，刻畫q，v關系最準確的是 （只填上正確答案的序號）

①q=90v+100；②q=；③．

（2）請利用（1）中選取的函數關系式分析，當該路段的車流速度為多少時，流量達到最大？最大流量是多少？

（3）已知q，v，k滿足q=vk，請結合（1）中選取的函數關系式繼續解決下列問題．

①市交通運行監控平臺顯示，當12≤v＜18時道路出現輕度擁堵．試分析當車流密度k在什么范圍時，該路段將出現輕度擁堵；

②在理想狀態下，假設前后兩車車頭之間的距離d（米）均相等，求流量q最大時d的值．

Answer 1

【答案】（1）③；（2）v=30時，q達到最大值，q的最大值為1800；（3）①84＜k≤96；②流量q最大時d的值為60．

【解析】

試題分析：（1）利用函數的增減性即可判斷；

（2）利用配方法，根據二次函數的性質即可解決問題；

（3）①求出v=12或18時，定義的k的值即可解決問題；

②由題意流量q最大時d的值=流量q最大時k的值；

試題解析：（1）函數①q=90v+100，q隨v的增大而增大，顯然不符合題意．

函數②q=q隨v的增大而減小，顯然不符合題意．

故刻畫q，v關系最準確的是③．

故答案為：③．

（2）∵=，∵﹣2＜0，∴v=30時，q達到最大值，q的最大值為1800．

（3）①當v=12時，q=1152，此時k=96，當v=18時，q=1512，此時k=84，∴84＜k≤96．

②當v=30時，q=1800，此時k=60，∵在理想狀態下，假設前后兩車車頭之間的距離d（米）均相等，∴流量q最大時d的值為60．