题目内容

汽车的加速性能用车的速度从0到100 km/h(按30 m/s估算)的加速时间来表示,这个时间越短,汽车启动时的加速性能就越好。下表列出了两种汽车的性能指标。
现让甲、乙两车在同一条平直公路上同向行驶,乙车在前,甲车在后,两车相距85 m。甲车先启动,经过一段时间t0乙车再启动。若两车从静止启动后均以各自的最大加速度匀加速运动,在乙车开出8 s时两车相遇,则
(1)t0应该满足的条件是什么?在此条件下,两车相遇时甲车行驶的路程是多少?
(2)以乙车刚刚启动时为t=0时刻,在同一个坐标系内画出甲、乙两车从乙车启动到两车相遇过程中的vt图像。
解:(1)首先确定两车相遇前各自的运动情况,是都在匀加速运动,还是一个匀加速运动一个匀速运动,还是都在匀速运动
甲车的加速度为a1=2.5 m/s2
加速到速度最大时所需时间t1=16 s
乙车的加速度为a2=5 m/s2
加速到速度最大时所需时间t2=10 s
乙车开动8 s时两车相遇,相遇时乙车发生的位移x2a2t2=160 m
甲车发生的位移应为x1x2x0=245 m
甲车由速度为零加速到最大速度发生的位移x=320 m
因为x>x1,所以两车相遇时两车都是处于加速阶段,故有a1(t0t)2x0a2t2
解得t0=6 s,两车相遇时甲车行驶的路程是x1a1(t0t)2=245 m
(2)当乙车刚启动时,甲车的速度v1a1t0=15 m/s
两车相遇时甲车的速度v2a1(t0t)=35 m/s
vt图像如图所示
练习册系列答案
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