4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,如图所示,甲、乙两位选手在直跑道上正在进行4×100m接力比赛,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20m才能达到最大速度,这一过程可以看作是匀加速运动.现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速度最大值的90%,试求:
(1)乙在接力区从静止跑出多远才接到棒?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,如图所示,甲、乙两位选手在直跑道上正在进行4×100m接力比赛,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20m才能达到最大速度,这一过程可以看作是匀加速运动.现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速度最大值的90%,试求:
(1)乙在接力区从静止跑出多远才接到棒?
(2)乙应在距离甲多远时起跑?
解:(1)设甲、乙两位选手奔跑能达到的最大速度为v,乙做匀加速运动的加速度大小为a, 乙在接力从静止区跑出s才接到棒, 由运动学规律有:
① (3分)
② (3分)
其中s0=20m
由①②式解得: ③ (3分)
(2)设乙应在距离甲s1时起跑,从起跑到接棒的时间为,则有:
④ (3分)
⑤(3分)
由①③④⑤式解得: ⑥(3分)
或:(2)设乙应在距离甲时起跑,从起跑到接棒的时间为
,
根据题意有 3分
3分 联立解得
2分