精选问答
一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏.如图所示,在一个边长为a的立方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,并选择了一条最短的路线,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在木箱的另一个顶角A处.若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变,聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞口,假设猫与老鼠同时从G出发,按照游戏规则规定:老鼠只能沿着木箱的棱边奔跑,而对猫没有限制,可在木箱上表面及侧面任意奔跑.则猫的奔跑速度至少为5v35v3时,方能恰好在洞口再次抓到老鼠.(设猫的奔跑速度大小保持不变)

2019-04-20

一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏.如图所示,在一个边长为a的立方体木箱的一个顶角G上,老鼠从猫的爪间逃出,并选择了一条最短的路线,沿着木箱的棱边奔向洞口,洞口在木箱的另一个顶角A处.若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变,聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞口,假设猫与老鼠同时从G出发,按照游戏规则规定:老鼠只能沿着木箱的棱边奔跑,而对猫没有限制,可在木箱上表面及侧面任意奔跑.则猫的奔跑速度至少为
5
v
3
5
v
3
时,方能恰好在洞口再次抓到老鼠.(设猫的奔跑速度大小保持不变)
优质解答
(1)经过分析可知,老鼠从顶角G点出发,
走过的最短路程s老鼠=3a (三条棱),
∵v=
s
t

∴老鼠的运动时间t=
s老鼠
v
=
3a
v

(2)木箱的展开图如图所示,由图可知:
猫走的最短路程s=AG=
(a)2+(2a)2
=
5
a,
由题意可知:由于猫与老鼠同时抵达洞口A,
它们的运动时间t相同,
猫的速度v=
s
t
=
5
a
3a
v
=
5
v
3
. 
故答案为:
5
v
3
(1)经过分析可知,老鼠从顶角G点出发,
走过的最短路程s老鼠=3a (三条棱),
∵v=
s
t

∴老鼠的运动时间t=
s老鼠
v
=
3a
v

(2)木箱的展开图如图所示,由图可知:
猫走的最短路程s=AG=
(a)2+(2a)2
=
5
a,
由题意可知:由于猫与老鼠同时抵达洞口A,
它们的运动时间t相同,
猫的速度v=
s
t
=
5
a
3a
v
=
5
v
3
. 
故答案为:
5
v
3
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