题目内容
(15分)4×100m接力赛是田径比赛中一个激烈的比赛项目,甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程,为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前s0处作了标记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间),已知接力区的长度L=20m,设乙起跑后加速阶段的运动是匀加速运动。
⑴若s0=13.5m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大?
⑵若s0=16m,乙的最大速度为8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力区完成交接棒,则乙在听到口令后加速的加速度最大值为多少?
⑴Δs=6.5m;⑵a=m/s2
解析试题分析:⑴设甲运动的速度为v,经过时间t1甲追上了乙,根据题意有:vt1-=s0
在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为:Δs=L-
联立以上两式并代入数据解得:Δs=6.5m
⑵由题意可知,乙的加速度越大,在完成交接棒时跑过的距离越长,当在接力区的边缘完成交接棒时,乙的加速度最大,设为a,运动的总时间为:t=
乙做加速运动的时间为:t2=
乙的位移满足:L=+vm(t-t2)
联立以上各式,并代入数据解得:a=m/s2
考点:本题主要考查了相遇追及问题,属于中档题。
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