题目内容
猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔只能以最大速度v2=10m/s的速度持续奔跑.一只野兔在离洞窟s1=200m处的草地上玩耍,被猎狗发现后径直朝野兔追来.兔子发现猎狗时,与猎狗相距s2=60m,兔子立即掉头跑向洞窟.设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,野兔的加速过程是匀加速直线运动.求:野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟.
分析:猎狗一直做匀速直线运动,兔子先加速后匀速;猎狗26秒跑到洞口,就是说兔子最多花26秒时间到洞口.根据运动学公式列式求解即可.
解答:解:猎狗一直做匀速直线运动,有
S1+S2=v1t
得 t=26s
兔子先加速后匀速,兔子跑得最慢的临界情况是跑到洞口时刚好被追上,设野兔的加速度至少为a,加速时间为t0,根据运动学公式有
v2=at0 ①
+v2(t-t0)=S1 ②
解得
t0=12s
a=
m/s2
即野兔的加速度至少要
m/s2才能保证安全回到洞窟.
S1+S2=v1t
得 t=26s
兔子先加速后匀速,兔子跑得最慢的临界情况是跑到洞口时刚好被追上,设野兔的加速度至少为a,加速时间为t0,根据运动学公式有
v2=at0 ①
| ||
2a |
解得
t0=12s
a=
5 |
6 |
即野兔的加速度至少要
5 |
6 |
点评:本题关键找出兔子跑的最慢的临界情况,然后根据速度位移公式和速度时间公式以及几何关系列式求解.
练习册系列答案
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“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.
1.在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
2.平衡摩擦力后,将5个相同的砝码逐个放入砝码盘,每次只添加一个砝码到砝码盘中,测量小车在不同拉力作用下的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码重力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝码的重力F(N) | 0.196 | 0.392 | 0.588 | 0.784 | 0.980 |
加速度a(m·s-2) | 0.69 | 1.18 | 1.66 | 2.18 | 2.70 |
以砝码重力F为横坐标,小车的加速度a为纵坐标,请根据实验数据作出a-F的关系图像.
3.实验中平衡摩擦力的操作正确且恰好平衡了摩擦力,但根据提供的实验数据作出的上述a—F图线不通过原点,请说明主要原因。 。
16.【题文】猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持续奔跑。一只野兔在离洞窟s1=200m处的草地上玩耍,猎狗发现野兔后径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时,与猎狗相距s2=60m且猎狗速度已达最大,兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,求:
4.野兔必须在多少时间内回到洞窟才能保证安全;
5.野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟。