题目内容
【题目】2017 年 4 月 18 日,高德地图联合交通运输部科学研究院、清华大学-戴姆 勒可持续交通研究中心、阿里云等权威数据机构发布了《2017 年第一季度中国主要 城市交通分析报告》,报告显示,在 2017 年第一季度中国拥堵城市中排名第一的是 济南,重庆排名第六,成都排名第三十一。 如图所示为某高峰时段成都街头一十字路口 ,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排 成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端 之间的距离均为 L=6.0m,若汽车起动时都以 a=2.5m/s2 的加速度作匀加速运动,加 速到 v=10.0m/s 后做匀速运动通过路口.该路口亮绿灯时间 t=40.0s,而且有按 倒计时显示的时间显示灯.另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起 时,车头已越过停车线的汽车允许通过.请解答下列问题:
(1)若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车,有多少辆汽车能通过路口?
(2)第(1)问中,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时 开始刹车做匀 减速运动 ,结果车的前端与停 车线相齐时刚 好停下, 求刹车后汽车加速度的大小.
(3)事实上由于人反应时间的存在,绿灯亮 起时不可能所 有司机同 时起动汽车.现假设绿灯亮起时,第一个司机迟后△t1 =0.90s 起 动汽车,后面司机都比前一辆车迟后 △t2 =0.70s 起动汽车,在该情况下,有多少 辆车能通过路口?
【答案】(1) 64 辆(2) (3) 29 辆
【解析】(1)汽车加速时间
40s内,汽车行驶的位移
能通过的汽车辆数
原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的汽车允许通过,故有64辆汽车能通过路口。
(2)当记时灯刚亮出“3”时,第65辆车行驶的位移;
此时,汽车距停车线距离为:
对汽车的减速过程运用逆向思维: ,解得:
(3)设该情况下,有k辆车能通过路口,对第k辆车,有,代入数据得:
则在该情况下,有29辆车能通过路口