甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在甲持棒以最

问题描述:

甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑最大速度的80%,则:

(1)乙在接力区需奔出多少距离?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?

(1)乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动,设最大速度为v1,x1为达到最大速度经历的位移,v2为乙接棒时的速度,x2为接棒时经历的位移,
有v12=2ax1
v22=2ax2
v2=v1×80%
得    x2=0.64x1=16m
故乙在接力需奔出的距离为16m.
(2)设乙加速至交接棒的时间为t
x2

0+v2
2
t=0.4v1t=16m
x=v1t    
△x=x-x2=0.6v1t=24m.
故乙应在距离甲24m处起跑.