羚羊从静止开始奔跑,经过50m能加速到最大速度25m/s并能维持这个速度较长的时间.猎豹从静止开始奔跑,经过60m能达到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4s.设猎豹与羚羊x米时开始攻击,羚羊在猎豹开始攻击后1s?才开始奔跑.设它们在加速阶段均作匀加速直线运动,求:
(1)猎豹要在最大速度减速前追上羚羊,求x的范围;
(2)猎豹要在加速阶段追上羚羊.求x的范围.
网友回答
解::(1)羚羊做加速运动的加速度为:a1=
羚羊做加速运动的时间为t1=
猎豹做加速运动的加速度为a2==7.5m/s2
猎豹做加速运动的时间为t2=.
显然由t1=t2可知:当猎豹进入匀速运动过程1s后,羚羊将做匀速运动.
当猎豹匀速运动4.0s时,根据位移关系有:
s2+v2t≥s1+x+v1(t-1)
解得:x≤55m
(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,猎豹运动的时间t<t2=4s
又因t1=t2,
则根据位移关系有:12a2t2≥12a1(t-1)2+x
解得:x≤31.9m.
答:(1)猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,x值应满足:x≤55m.
(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,x值应满足:x≤31.9m.
解析分析:(1)根v2-=2ax求出羚羊和猎豹加速过程的加速度,以及加速时间,根据猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊可知猎豹最大匀速时间为4.0s,根据猎豹和羚羊之间的位移关系列方程即可正确求解.
(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,只要猎豹运动时间小于其加速的最大时间即可,然后根据位移关系列方程即可正确求解.
点评:对于追及问题一是要熟练应用运动学公式,二是明确追者和被追者之间的位移、时间关系,根据位移、时间关系列方程即可正确求解.