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一只长方体封闭木箱的体积为a×b×c,且a>b>c,如图所示.有一只小猫和一只老鼠分别位于木箱的A、B两个顶点,设小猫以大小为v的速度沿木箱表面奔跑捕捉老鼠,老鼠则并未发觉而静止不动,小猫要想在最短时间内抓到老鼠,应该沿怎样的路径奔跑?此最短时间为多长?在捕捉老鼠的过程中,小猫的位移多大?

答案:
解析:

  答案:小猫要想在最短时间内抓到老鼠,应该沿图(b)的路径奔跑.此最短时间为:tmin

  位移为:AB=

  解析:运用足够的空间想象力和巧妙的求解方法分析问题,是解题的关键.在平面内,两点间以直线距离为最短.将木箱的右侧面和下底面分别展开至与前侧面在同一平面内,将木箱的右侧面展开至与上表面在同一平面内,如图所示,则有:

  s1

  s2

  s3

  因a>b>c,故s2最小,小猫要想在最短时间内抓到老鼠,应该沿图(b)的路径奔跑.此最短时间为:tmin

  小猫的位移为:AB=


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

一只长方体封闭木箱的体积为a×b×c,且a>b>c,如图1-2所示.有一只小猫和一只老鼠分别位于木箱的A、B两个顶点,设小猫以大小为v的速度沿木箱表面奔跑捕捉老鼠,老鼠则并未发觉而静止不动,小猫要想在最短时间内抓到老鼠,应该沿怎样的路径奔跑?此最短时间为多长?在捕捉老鼠的过程中,小猫的位移多大?

图1-2

   

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