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(2008?灵川县模拟)在平直公路上,一辆摩托车从静止出发,追赶在正前方100m处正以v0=10m/s的速度匀速前进的卡车.若摩托车的最大速度为vm=20m/s,现要求摩托车在120s内追上卡车,求摩托车的加速度应满足什么条件?
分析:根据摩托车的位移等于卡车位移和s之和,求出运动的加速度,判断摩托车的速度有无超过最大速度,若摩托车的末速度大于最大速度,则摩托车在追赶的过程中先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,然后根据位移关系,求出摩托车的加速度.
解答:解:先判断:若设    
1
2
at2=vt+s.
代入t=120s,v=10m/s,s=100m
后可求得:a=0.18m/s2
则120s末摩托车的速度为:at=21.6m/s>20m/s  显然不正确     
由于受到最大行驶速度20m/s的制约,摩托车的实际运动过程是:
先做初速为零的匀加速直线运动,当速度达到最大值后又继续做匀速直线运动.
由运动规律列出方程:
vm2
2a
+vm(t-
vm
a
)=vt+s

将相关数据vm=20m/s,t=120s,v=10m/s,s=100m代入,
得:a=0.182m/s2
答:摩托车至少要以0.182m/s2的加速度行驶.
点评:解决本题关键要先搞清摩托车在追赶卡车的过程中做什么运动,然后根据摩托车和卡车的位移关系求出摩托车的最小加速度.
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