题目内容
【题目】一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v=8m/s的速度匀速驶过的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5s,警车发动起来,以加速度a=2m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后要多长的时间才能追上违章的货车?
【答案】
(1)解:设警车发动起来后要时间t才能追上违章的货车,则 at2﹣vt=△s
△s=△tv=2.5×8 m=20 m.
解得t=10 s或t=﹣2 s(舍去).
答:警车发动起来后要10s才能追上违章的货车;
(2)在警车追上货车之前,两车速度相等时,两车间的距离最大,设警车发动起来后经时间t′两车速度相等,两车间的距离最大为sm,则:t′=4 s
sm=△x+vt′﹣ at′2=(20+8×4﹣ 2×42) m=36 m.
答:在警车追上货车之前,两车间的最大距离是36m;
(3)若警车的最大速度是12 m/s,则警车发动起来后加速的时间:t0= s=6 s
设警车发动起来后经过时间t″追上违章的货车,则: at +vm(t″﹣t0)﹣vt″=△x
解得t″=14 s.
答:若警车的最大速度是12m/s,则警车发动起来后要14s时间才能追上违章的货车.
【解析】(1)警车追上货车时,两车的路程相等,由此列方程可以求出警车追上货车的时间,注意警车在发动时间内,货车做匀速运动;(2)刚开始货车的速度大于警车速度,故两车之间的距离越来越大,当两车速度相等时,位移最大;分别求出两车的路程,然后求出两车间的最大距离.(3)若警车的最大速度是12m/s,先求出加速到最大速度的时间,再根据位移关系即可求解.