题目内容
【题目】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.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10 m/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2 m/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6 m/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)36m(2)6.5s(3)不能
【解析】
(1)已知足球的初速度为,加速度大小为
足球做匀减速运动的时间为:………………………………(2分)
运动位移为:……………………………………………(2分)
(2)已知前锋队员的加速度为最大速度为,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:
…………………………………………(2分)
……………………………………………………(2分)
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:
…………………………………………………(1分)
由于,故足球停止运动时,
前锋队员没有追上足球,然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球利用公式
,得:…………………………(2分)
前锋队员追上足球的时间…………………………(1分)
(3)此时足球距底线的距离为:,速度为v3=lOm/s…(1分)
足球运动到停止的位移为:………(2分)
所以,足球运动到底线时没停
由公式………………………………………(1分)
足球运动到底线的时间为:t4="1" S……………………………(1分)
前锋队员在这段时间内匀速运动的位移:…(1分)
所以前锋队员不能在底线前追上足球………………………....(1分)