Question

4．有一圓形跑道，跑道長120m，甲，乙同學(xué)沿跑道同時(shí)同地反向勻速跑步時(shí)，每隔20s相遇一次，已知甲、乙速度之比為2：3，如果甲、乙同學(xué)以原速度沿跑道同時(shí)同地同向跑步，每隔100s相遇一次；若甲同學(xué)體重小于乙同學(xué)體重，則他們勻速跑步時(shí)乙同學(xué)的動能大．

Answer 1

分析 （1）設(shè)甲的速度為v_甲，因?yàn)榧�、乙速度之比�?：3，所以乙的速度為1.5v_甲，先根據(jù)甲，乙同學(xué)沿跑道同時(shí)同地反向勻速跑步時(shí)，每隔20s相遇一次，可得s_甲+s_乙=120m，據(jù)此求出甲乙的速度；若甲、乙同學(xué)以原速度沿跑道同時(shí)同地同向跑步，s_乙-s_甲=120m，據(jù)此求需要的時(shí)間；
（2）物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大、速度越大，物體的動能越大．

解答 解：
（1）設(shè)甲的速度為v_甲，因?yàn)榧住⒁宜俣戎�比�?：3，所以乙的速度為1.5v_甲，
因?yàn)榧�，乙同學(xué)沿跑道同時(shí)同地反向勻速跑步時(shí)，每隔20s相遇一次，
即s_甲+s_乙=120m，
v_甲t+v_乙t=120m，
v_甲×20s+1.5v_甲×20s=120m，
解得v_甲=2.4m/s，
則v_乙=1.5v_甲=1.5×2.4m/s=3.6m/s，
若甲、乙同學(xué)以原速度沿跑道同時(shí)同地同向跑步，
s_乙-s_甲=120m，
v_乙t′-v_甲t′=120m，
3.6m/s×t′-2.4m/s×t′=120m，
解得：t′=100s；
（2）若甲同學(xué)體重小于乙同學(xué)體重，則甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量，而甲的速度小于乙的速度，所以甲的動能小于乙的動能．
故答案為：100；乙．

點(diǎn)評 本題考查了速度公式的應(yīng)用以及動能大小的比較，注意兩同學(xué)沿跑道同時(shí)同地反向勻速跑步第一次相遇時(shí)s_甲+s_乙=120m；若兩同學(xué)同時(shí)同地同向跑步第一次相遇時(shí)s_乙-s_甲=120m．