4×100m接力賽是奧運會上最為激烈的比賽項目，有甲乙兩運動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程．為了確定乙起跑的時機，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記，在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑（忽略聲音傳播的時間及人的反應(yīng)時間），已知接力區(qū)的長度為L=20m，設(shè)乙起跑后的運動是勻加速運動，試求：
（1）若s0=13.5m，且乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大？
（2）若s0=16m，乙的最大速度為8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲乙能在接力區(qū)完成交接棒，則乙在聽到口令后加速的加速度最大為多少？
分析：（1）甲追上乙時，位移之差等于s0，根據(jù)勻變速直線運動的平均速度公式，抓住位移關(guān)系求出追及的時間，從而求出在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離．
（2）甲、乙的最大速度：v甲＞v乙，所以在完成交接棒時甲走過的距離越長，成績越好．因此應(yīng)當(dāng)在接力區(qū)的末端完成交接，且乙達到最大速度．通過乙先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，通過加速的時間和勻速的時間，求出勻加速直線運動的加速度．
解答：解：（1）設(shè)經(jīng)過時間t，甲追上乙，
根據(jù)題意有：vt-
vt
2
=s0，
將v=9m/s，s0=13.5m代入得：t=3s，
此時乙離接力區(qū)末端的距離為△s=L-
vt
2
=20-
9×3
2
=6.5m
（2）因為甲、乙的最大速度：v甲＞v乙，所以在完成交接棒時甲走過的距離越長，成績越好．因此應(yīng)當(dāng)在接力區(qū)的末端完成交接，且乙達到最大速度v乙．
設(shè)乙的加速度為a，加速的時間t1=
v乙
a
，在接力區(qū)的運動時間t=
L+s0
v甲
，
∴L=
1
2
at12+v乙（t-t1），解得：a=
8
3
m/s2=2.67 m/s2  
答：（1）完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為6.5m．（2）乙在聽到口令后加速的加速度最大為2.67 m/s2．
點評：解決本題的關(guān)鍵理清運動過程，運用運動學(xué)公式靈活求解．
練習(xí)冊系列答案
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（2011?上海模擬）運動會上4×100m接力賽是最為激烈的比賽項目，有甲乙兩運動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程．為了確定乙起跑的時機，甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑（忽略聲音傳播的時間及人的反應(yīng)時間），先做勻加速運動，速度達到最大后，保持這個速度跑完全程．已知接力區(qū)的長度為L=20m，試求：
（1）若s0=13.5m，且乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大？
（2）若s0=16m，乙的最大速度為8m/s，要使甲乙能在接力區(qū)內(nèi)完成交接棒，且比賽成績最好，則乙在加速階段的加速度應(yīng)為多少？

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試求：（1）乙在接力從靜止區(qū)跑出多遠才接到棒？
（2）乙應(yīng)在距離甲多遠時起跑？

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（1）乙在接力區(qū)需奔跑出多少距離？
（2）乙應(yīng)在距離甲多遠時起跑？

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(15分)4×100m接力賽是田徑比賽中一個激烈的比賽項目，甲、乙兩運動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程，為了確定乙起跑的時機，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑(忽略聲音傳播的時間及人的反應(yīng)時間)，已知接力區(qū)的長度L＝20m，設(shè)乙起跑后加速階段的運動是勻加速運動。

⑴若s0＝13.5m，且乙恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大？

⑵若s0＝16m，乙的最大速度為8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲、乙能在接力區(qū)完成交接棒，則乙在聽到口令后加速的加速度最大值為多少？

 

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