题目内容
【题目】一辆摩托车的最大速度为72 km/h,能维持这一最大速度的时间是1 min,以后减速.现让摩托车由静止出发,做加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,去追赶前方x(m)处的,正以28.8 km/h沿同一直线同向匀速行驶的汽车.求:
(1)若摩托车刚好能在加速过程中追上汽车,x的范围
(2)若摩托车刚好能在减速之前追上汽车,x的范围
(3)若摩托车在维持最大速度1 min后,做加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动,摩托车要能追上汽车,x的最大值是多少?
【答案】20 m; 740 m;758 m.
【解析】(1)设摩托车的加速过程能持续的时间为t1,发生位移为x1,此过程中汽车行驶x1′,
对摩托车分析可知:, 得x1=100m
汽车在这段时间内匀速运动: 得x1′=80m
故摩托车要能在加速过程中追上汽车,必须满足:
(2)摩托车在减速之前能运动的最长时间为t2=t1+60s=70s,
在这段时间内,摩托车的位移:=1300m
汽车前进的位移为:=560m
则摩托车在减速之前追上汽车,=740m
(3)设摩托车从开始减速到速度达到汽车的速度所经历的时间为△t,
则由,得△t=3s
此过程中摩托车前进的位移=42m
汽车的位移为=24m
则摩托车要能追上汽车,x的最大值为=758m
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