题目内容

【题目】甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为16m/s.遇到情况后,甲车紧急刹车,乙车司机看到甲车刹车后也采取紧急刹车.已知甲车紧急刹车时加速度a1=3m/s2 , 乙车紧急刹车时加速度a2=4m/s2 , 乙车司机的反应时间是0.5s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5s才开始刹车).
(1)甲车紧急刹车后,经过多长时间甲、乙两车的速度相等?
(2)为保证两车紧急刹车过程不相碰,甲、乙两车行驶过程至少应保持多大距离?

【答案】
(1)解:设甲刹车经时间t(t>t=0.5 s)

甲车速度为v1=v0﹣a1t

乙车速度为v2=v0﹣a2(t﹣t)

有v1=v2

联立以上各式可得 t=2s

答:甲车紧急刹车后,经过2s甲、乙两车的速度相等;


(2)甲、乙两车的运动情景如图所示.

二车免碰的临界条件是速度相等且位置相同

因此有v1=v2

x1+x0=x2

甲车位移为x1=v0t﹣ a1t2

乙车位移为x2=v0t+v0(t﹣t)﹣ a2(t﹣t)2

其中,x0就是它们不相碰应该保持的最小距离.

联立可得x0=1.5 m

答:为保证两车紧急刹车过程不相碰,甲、乙两车行驶过程至少应保持多1.5m


【解析】(1)根据匀变速直线运动速度时间关系,结合已知列式求解。
(2)追及相遇问题注意抓住一个条件两个关系,一个条件是指两物体速度相等是距离最大和最小的临界态,两个关系是指时间关系和位移关系,据此列式求解即可。
【考点精析】掌握匀变速直线运动的速度、位移、时间的关系是解答本题的根本,需要知道速度公式: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.

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