问题
问答题
猎狗能以最大速度ν1=10m/s持续地奔跑,野兔只能以最大速度ν2=8m/s的速度持续奔跑.一只野兔在离洞窟s1=200m处的草地上玩耍,被猎狗发现后以最大速度朝野兔追来.兔子发现猎狗时与猎狗相距s2=60m,兔子立即跑向洞窟.设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上,则野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟?
答案
若野兔一直加速,临界情况到达洞窟时猎狗恰好追上野兔.
则猎狗的运动时间:t=
=26sS1+S2 v1
根据平均速度公式,对野兔有:
t=S10+v 2
解得v=15.4m/s>8m/s
所以兔子先加速后匀速.
设加速的时间为t1
则
v2t1+v2(t-t1)=s11 2
×8×t1+8(26-t1)=200,解得t1=2s1 2
所以兔子的加速度为:a=
=v2 t1
m/s2=4m/s2.8 2
答;野兔的加速度至少为4m/s2才能保证安全回到洞窟.