题目内容
【题目】现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯开始闪烁,已知绿灯闪烁3秒后将转为红灯.请问:
(1)若甲车在绿灯开始闪烁时刹车,要使车在绿灯闪烁的3秒时间内停下来且刹车距离不得大于18m,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若甲、乙车均以v0=15m/s的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间△t2=0.4s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车、乙车紧急刹车时的加速度大小分别为a1=5m/s2、a2=6m/s2 . 若甲车司机看到绿灯开始闪烁时车头距停车线L=30m,要避免闯红灯,他的反应时间△t1不能超过多少?为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车刹车前之间的距离s0至少多大?
【答案】
(1)解:设在满足条件的情况下,甲车的最大行驶速度为v1根据平均速度与位移关系得:
所以有:v1=12m/s
(2)对甲车有
代入数据得:△t1=0.5s
当甲、乙两车速度相等时,设乙车减速运动的时间为t,即:
v0﹣a2t=v0﹣a1(t+△t2)
解得:t=2s
则v=v0﹣a2t=3m/s
此时,甲车的位移为:
乙车的位移为:
故刹车前甲、乙两车之间的距离至少为:s0=s2﹣s1=2.4m.
答:甲、乙两车刹车前之间的距离s0至少为2.4m
【解析】(1)先用匀变速直线运动公式求平均速度,再根据 平均速度与位移关系求解。
(2)解追击相遇问题要抓住一个条件两个关系,一个条件是指速度相等时距离最大或最小,两个关系是指时间关系和位移关系,结合体目中的已知和运动学规律可求解。
【考点精析】解答此题的关键在于理解匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系的相关知识,掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.