题目内容
【题目】猎狗能以最大速度ν1=10m/s持续地奔跑,野兔只能以最大速度ν2=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,被猎狗发现后以最大速度朝野兔追来.兔子发现猎狗时与猎狗相距s2=60m,兔子立即跑向洞窟.设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,则野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟?
【答案】解:若野兔一直加速,临界情况到达洞窟时猎狗恰好追上野兔.
则猎狗的运动时间: ![]()
根据平均速度公式,对野兔有: ![]()
解得v=15.4m/s>8m/s
所以兔子先加速后匀速.
设加速的时间为t1
则 ![]()
,解得t1=2s
所以兔子的加速度为:
.
答;野兔的加速度至少为4m/s2才能保证安全回到洞窟.
【解析】先假设兔子一直加速,求出兔子到达洞窟的速度,与兔子的最大速度进行比较,从而判断出兔子的运动情况.抓住位移关系,运用运动学公式求出匀加速运动的时间,从而求出野兔的最小加速度.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
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