解题思路:(1)根v2-v02=2ax求出羚羊和猎豹加速过程的加速度,以及加速时间,根据猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊可知猎豹最大匀速时间为4.0s,根据猎豹和羚羊之间的位移关系列方程即可正确求解.
(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,只要猎豹运动时间小于其加速的最大时间即可,然后根据位移关系列方程即可正确求解.
羚羊在加速阶段需时间:t1=
50
25+0
2=4.0s,
加速度:a1=
25
4m/s2
猎豹在加速阶段需时间:t2=
60
30+0
2=4.0s,
加速度:a2=
30
4m/s2
(1)猎豹在加速阶段运动距离为s′2=60m而羚羊在这段时间内运动距离为:
s1=
1
2a1(t1−1.0)2=
1
2×
25
4×(4.0−1.0)2=
225
8m
依题意应有:s2≥s1+x,
即:x≤s2-s1=60-
225
8=
255
8m=31.875m
(2)猎豹从开始攻击到减速的距离为:s′2=60+30×4.0=180m;
而羚羊在这段时间内运动的距离为::s′1=50+25×(4.0-1.0)=125m;
依题意应有:s′2≥s′1+x,
即:x≤s′2-s′1=180-125m=55m
答:(1)猎豹要在加速阶段追上羚羊,x应在x≤31.875m范围内
(2)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊,L的范围为L≤55m.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 对于追及问题一是要熟练应用运动学公式,二是明确追者和被追者之间的位移、时间关系,根据位移、时间关系列方程即可正确求解.