Question

【题目】平直公路上有甲、乙两辆汽车，甲以0.5m/s2的加速度由静止开始行驶，乙在甲的前方200m处以5m/s的速度做同方向的匀速运动．问：

（1）甲何时追上乙？甲追上乙时的速度为多大？此时甲离出发点多远？

（2）在追赶过程中，甲、乙之间何时有最大距离？这个距离为多大？

Answer 1

【答案】（1）甲40s时追上乙，甲追上乙时的速度为20 m/s，此时甲离出发点400 m．

（2）在追赶过程中，甲、乙之间10 s时有最大距离，这个距离为225 m．

【解析】试题分析：（1）当甲车追上乙车时，它们的位移之差是200m，由此可以求得需要的时间、速度、位移．

（2）在甲车追上乙车之前，当两车的速度相等时，两车的距离最大．

解：（1）当甲追上乙时，它们的位移之差是x0=200m，

x甲=x0+x乙，

设甲经时间t追上乙，则有x甲=a甲t2，x乙=v乙t．

根据追及条件，有a甲t2=v乙t+200，

解得t="40" s或t=﹣20 s（舍去）．

这时甲的速度v甲=a甲t="0.5×40" m/s="20" m/s，

甲离出发点的位移 x甲=a甲t2=×0.5×402m="400" m．

（2）在追赶过程中，当甲的速度小于乙的速度时，甲、乙之间的距离仍在增大，但当甲的速度大于乙的速度时，甲、乙之间的距离便减小．当二者速度相等时，甲、乙之间的距离达到最大值．

由a甲t=v乙，

得t="10" s，

即甲在10 s末离乙的距离最大．

xmax=x0+v乙t﹣a甲t2=（200+5×10﹣×0.5×102） m="225" m．

答：（1）甲40s时追上乙，甲追上乙时的速度为20 m/s，此时甲离出发点400 m．

（2）在追赶过程中，甲、乙之间10 s时有最大距离，这个距离为225 m．