Question

甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的．为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记．在某次练习中，甲在接力区前S=13.5m处作了标记，并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令．乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒．已知接力区的长度为L=20m．
求：（1）此次练习中乙在接棒前的加速度a；
（2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离．

Answer

（1）甲在追乙的过程中，甲做的是匀速运动，乙做的是加速运动，追上时他们的位移的差值是13.5m，从而可以求得加速度的大小；
（2）乙做的是加速运动，由匀加速运动的位移公式可以求得乙的位移的大小，从而可以求得在完成交接棒时乙离接力区末端的距离．
【解析】
（1）设经过时间t，甲追上乙，
则根据题意有 vt-vt=13.5
将v=9代入得到：t=3s，
再有 v=at    
解得：a=3m/s2
即乙在接棒前的加速度为3m/s2．
（2）在追上乙的时候，乙走的距离为s，
则：s=at2
代入数据得到 s=13.5m．
所以乙离接力区末端的距离为△s=20-13.5=6.5m．