猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=...

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猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=200m的某处草地上吃草,被猎*发现后,猎*以最大速度做匀速直线运动径直朝野兔追来.野兔发现猎*时,与猎*相距s2=60m,兔子立即掉头加速跑向洞穴(加速过程可以看作匀加速直线运动).如图三者在同一直线上,求野兔的加速度至少为多大才能保*安全回到洞穴?

【回答】

匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.

【分析】猎*以速度为v1=10m/s匀速直线运动,跑到洞窟的距离为s1+s2,由s=vt公式求解猎*跑到洞口的时间;先假设野兔一直做加速直线运动,根据它到达洞窟的速度与v2=8m/s相比较,分析野兔的运动情况.当野兔与猎*同时跑到洞窟时,野兔恰好安全逃脱.根据位移关系求解野兔加速运动的时间,再求解加速度.

【解答】解:对猎*s1+s2=v1t

得 t=26s

设野兔的加速度至少为a才能安全回洞窟,时间为t.

对野兔,若一直做加速直线运动,则到达洞窟的速度v=猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=...猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第2张=猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第3张猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第4张m/s>v2,不符合题设条件.

故野兔应先加速运动,后以速度v2匀速运动.

设加速时间为t0,则有

s1=猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第5张猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第6张v1t0+v2(t﹣t0)

得 t0=2s

故a=猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第7张猎*能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s.一只野兔在离洞穴s1=... 第8张=4m/s2

答:野兔的加速度至少要4m/s2才能保*安全回到洞窟.

知识点:匀变速直线运动的速度与时间的关系

题型:计算

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