题目内容
【题目】第21届世界杯足球赛于2018年在俄罗斯境内举行，也是世界杯首次在东欧国家举行．在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中．某足球场长90 m、宽60 m，如图所示．攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s 的匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2.试求：
(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？
(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0 ,加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8 m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？
(3)若该前锋队员追上足球后，又将足球以10m/s的速度沿边线向前踢出，足球的运动仍视为加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动。与此同时，由于体力的原因，该前锋队员以6m/s的速度做匀速直线运动向前追赶足球，通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。
【答案】(1) 36 m(2) 6.5 s（3）前锋队员不能在底线前追上足球
【解析】
（1）已知足球的初速度为v1＝12 m/s，加速度大小为a1＝2 m/s2，足球做匀减速运动的时间为
运动位移为
.
（2）已知前锋队员的加速度为a2＝2 m/s2，最大速度为v2＝8 m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为
，
.
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为
x3＝v2(t1－t2)＝8×2 m＝16 m
由于x2＋x3<x1，故足球停止运动时，前锋队员还没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，由匀速运动公式得x1－(x2＋x3)＝v2t3，
代入数据解得t3＝0.5 s.
前锋队员追上足球所用的时间t＝t1＋t3＝6.5 s.
（3）此时足球距底线的距离为：x4=45-x1=9m，速度为v3=10m／s
足球运动到停止的位移为：
所以，足球运动到底线时没停
由公式
，足球运动到底线的时间为：t4=1 s
前锋队员在这段时间内匀速运动的位移：x3=vt4=6m<9m
所以前锋队员不能在底线前追上足球.
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