Question

羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過50m能加速到最大速度25m/s并能維持這個(gè)速度較長的時(shí)間．獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過60m能達(dá)到最大速度30m/s，以后只能維持這個(gè)速度4s．設(shè)獵豹與羚羊x米時(shí)開始攻擊，羚羊在獵豹開始攻擊后1s 才開始奔跑．設(shè)它們?cè)诩铀匐A段均作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：
（1）獵豹要在最大速度減速前追上羚羊，求x的范圍；
（2）獵豹要在加速階段追上羚羊．求x的范圍．

Answer 1

解：：（1）羚羊做加速運(yùn)動(dòng)的加速度為：a1=
羚羊做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₁=
獵豹做加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a₂==7.5m/s²
獵豹做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t₂=．
顯然由t₁=t₂可知：當(dāng)獵豹進(jìn)入勻速運(yùn)動(dòng)過程1s后，羚羊?qū)⒆鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)．
當(dāng)獵豹?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)4.0s時(shí)，根據(jù)位移關(guān)系有：
s₂+v₂t≥s₁+x+v₁（t-1）
解得：x≤55m
（2）獵豹要在其加速階段追上羚羊，獵豹運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＜t₂=4s
又因t₁=t₂，
則根據(jù)位移關(guān)系有：

1

2

a2t2≥

1

2

a1（t-1）2+x
解得：x≤31.9m．
答：（1）獵豹要在其最大速度減速前追到羚羊，x值應(yīng)滿足：x≤55m．
（2）獵豹要在其加速階段追上羚羊，x值應(yīng)滿足：x≤31.9m．
分析：（1）根v²-=2ax求出羚羊和獵豹加速過程的加速度，以及加速時(shí)間，根據(jù)獵豹要在其最大速度減速前追到羚羊可知獵豹最大勻速時(shí)間為4.0s，根據(jù)獵豹和羚羊之間的位移關(guān)系列方程即可正確求解．
（2）獵豹要在其加速階段追上羚羊，只要獵豹運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于其加速的最大時(shí)間即可，然后根據(jù)位移關(guān)系列方程即可正確求解．
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于追及問題一是要熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，二是明確追者和被追者之間的位移、時(shí)間關(guān)系，根據(jù)位移、時(shí)間關(guān)系列方程即可正確求解．