解题思路:(1)根据
v
2
−
v
2
0
=2as
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.
(1)羚羊做加速运动的加速度为:a1=
v12
2s1=6.25(m/s2)
羚羊做加速运动的时间为t1=
v1
a1=
25
6.25s=4.0s
猎豹做加速运动的加速度为a2=
v22
2s2=7.5m/s2
猎豹做加速运动的时间为t2=
v2
a2=
30
7.5s=4.0s
显然由t1=t2可知:当猎豹进入匀速运动过程1s后,羚羊将做匀速运动.
当猎豹匀速运动4.0s时,根据位移关系有:
s2+v2t≥s1+x+v1(t-1)
解得:x≤55m
猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,x值应满足:x≤55m.
(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊,猎豹运动的时间t<t2=4s
又因t1=t2,
则根据位移关系有:
1
2a2t2=
1
2a1(t−1)2+x
解得:x≤31.9m.
故猎豹要在其加速阶段追上羚羊,x值应满足:x≤31.9m.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.
考点点评: 对于追击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.