题目内容

10.在平直道路的十字路口附近,一辆长5m的货车正以v1=10m/s的速度自东向西匀速行驶,当车头距十字路口中心O的距离L1=20m时,一辆摩托车闯红灯自南向北以V2=15m/s匀速行驶,车头距中心O的距离L2=30m;为了防止撞车事故发生,摩托车紧急刹车.已知摩托车驾驶员的反应时间△t=0.5s,摩托车刹车 的加速度至少为多大时才能防止事故发生?

分析 当货车整车通过中心位置,摩托车刚好到达中心位置时,此时刹车的加速度最小.根据位移公式求出货车整车通过中心位置所需的时间,根据摩托车驾驶员在反应时间内的位移,得出匀减速运动的位移,结合位移公式求出最小加速度.

解答 解:货车整车通过中心位置所需的时间为:t=$\frac{{L}_{1}+5}{{v}_{1}}=\frac{20+5}{10}s=2.5s$,
摩托车驾驶员的反应时间内的距离为:x=v2△t=15×0.5m=7.5m,
则摩托车驾驶员做匀减速运动满足:${L}_{2}-x={v}_{2}(t-△t)-\frac{1}{2}{a}_{min}(t-△t)^{2}$,
代入数据解得:${a}_{min}=3.75m/{s}^{2}$.
答:摩托车刹车的加速度至少为3.75m/s2时才能防止事故发生.

点评 本题考查了运动学中的临界问题,本题的临界情况是摩托车到达中心位置时,货车刚好整车通过中心位置,抓住时间相等,结合运动学公式灵活求解.

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