Question

（本題10分）本題甲、乙兩運動員在訓練交接棒的過程中發現：甲經短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒前的運動是勻加速的。為了確定乙起跑的時機，需在接力區前適當的位置設置標記。在某次練習中，甲在接力區前S₀=13.5m處作了標記，并以V=9m/s的速度跑到此標記時向乙發出起跑口令。 乙在接力區的前端聽到口令時起跑，并恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，完成交接棒。已知接力區的長度為L=20m。
求：（1）此次練習中乙在接棒前的加速度a；
（2）在完成交接棒時乙離接力區末端的距離。

Answer 1

（1）3m/s²       （2）6.5 m

試題分析：（1）甲在追乙的過程中，甲做的是勻速運動，乙做的是加速運動，追上時他們的位移的差值是13.5m，設經過時間t，甲追上乙，在這段時間內甲、乙的位移分別為S₁和S₂，根據勻變速運動規律得：



又  S₁＝S₂＋ S₀
聯立以上四式解得：
故乙在接棒前的加速度為3m/s²．
（2）在這段時間內，乙在接力區的位移為：
完成交接棒時，乙與接力區末端的距離為：L－S₂＝6.5 m