小環(huán)過O點(diǎn)的時間為4k+2(k=0,1,2,…);
小環(huán)過P點(diǎn)的時間為
m+(m=0,1,2,…);
小環(huán)過Q點(diǎn)的時間為
n+
(n=0,1,2,…);
由GH上小環(huán)的速度剛好為EF上小環(huán)的速度的3倍可知,當(dāng)EF上的小環(huán)處于P點(diǎn)時,GH上的小環(huán)一定同時處于Q點(diǎn),子彈經(jīng)過P點(diǎn)小環(huán)后到達(dá)Q點(diǎn),如果能穿過GH上小環(huán),只能是GH上小環(huán)下1次,或下2次,或下3次,…再經(jīng)過Q點(diǎn),即子彈到達(dá)P點(diǎn)與到達(dá)Q點(diǎn)的時間差滿足
×n(n=1,2,3,…),為
的整數(shù)倍.
由于OP=PQ,子彈勻速,所以,子彈從O到P,也應(yīng)為
的整數(shù)倍.當(dāng)k=0時,
m+-2=
m-
,(不論m取何值,均不為
的整數(shù)倍,只有當(dāng)k=5x+2時(x=0,1,2,…),
m+-(4k+2)的值滿足
的整數(shù)倍.由于題目要取最大值,此時k應(yīng)最小,取x=0,此時k=2.
當(dāng)k=2時,小環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時間為4k+2=10(秒),子彈從A到O也應(yīng)為10秒,速度為4.5厘米/秒.則子彈由A到P所用時間為
秒,即
m+=
,m=6;子彈由A到Q的時間為
秒,即
n+
=
,n=25.
可知,當(dāng)子彈速度為4.5厘米/秒時,可穿過三個環(huán),且此為穿過三個環(huán)的最大速度.