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4×100 m接力赛是最为激烈的比赛项目之一,有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中...

4×100 m接力赛是最为激烈的比赛项目之一,有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9 m/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),已知接力区的长度为L=20 m,设乙起跑后的运动是匀加速运动,试求:

(1)若s0 =13.5 m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交棒时乙离接力区末端的距离为多大?

(2)若s0 =16 m,乙的最大速度为8 m/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为多少?(结果保留2位小数)

 

(1)6.5 m (2)2.67 m/s2 【解析】(1)设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有vt–vt/2=13.5 m 将v=9 m/s代入得到:t=3 s 又 v=at 解得:a=3 m/s2 在追上乙的时候,乙走的距离为s 则:s=at2/2 代入数据得到s=13.5 m 所以乙离接力区末端的距离为∆s=20 m–13.5 m=6.5 m (2)由题意可知,乙的加速度越大,在完成交接棒时走过的距离越长。当在接力区的边缘完成交接棒时乙的加速度最大 设乙的加速度为a2 运动的时间t= 乙加速的时间t1= L=a2t12+v乙(t– t1) a2=m/s2=2.67 m/s2 【名师点睛】此题考查了匀变速直线运动的规律的应用;解决本题的关键理清运动过程,抓住在接力区的末端完成交接,且乙达到最大速度,同时弄清两人的位移的关联关系,运用运动学公式灵活求解。  
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(2)猎豹要在加速阶段追上羚羊,x应在什么范围内取值?

 

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(1)列车过隧道时的加速度是多大?

(2)通过隧道所用的时间是多少?

 

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2016·海南卷某同学利用图(a)所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上,细绳的一端与物块相连,另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端,所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器,释放物块,物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图(b)所示(图中相邻两点间有4个点未画出)。

根据实验数据分析,该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题:

(1)在打点计时器打出B点时,物块的速度大小为_______m/s。在打出D点时,物块的速度大小为_______m/s;(保留两位有效数字)

(2)物块的加速度大小为_______m/s2。(保留两位有效数字)

 

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