6.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶.经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:

(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?

解析:解法一 (1)警车在追赶货车的过程中,当两车的速度相等时,它们之间的距离最大.设警车发动后经过t1时间两车的速度相等,则:

t1= s=4 s

s货=(5.5+4)×10 m=95 m

s警=at=×2.5×42 m=20 m

所以两车间的最大距离Δs=s货-s警=75 m.

(2)vm=90 km/h=25 m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间t2= s=10 s

s货′=(5.5+10)×10 m=155 m

s警′=at=×2.5×102 m=125 m

因为s货′>s警′,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车间的距离Δs′=s货′-s警′=30 m

警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过Δt时间追赶上货车,则:

 Δt==2 s所以警车发动后追上货车要经过的时间为:

t=t2+Δt=12 s.

解法二 (1)在v-t图象中,两车的运动图线如图所示.因为位移等于v-t图象与t轴所围成的面积,由此可知在t1=9.5 s时两车间的距离最远.

此时:Δsm=v0·t1-a(t1-t0)2=75 m.

(2)由图象可知,警车加速t2==10 s时间后达到最大速度.

设警车发动后经t时间追上货车,由图象的意义可知:

v0(t0+t)=at+vm·(t-t2)

解得:t=12 s.

答案:(1)75 m (2)12 s

金典练习五 自由落体运动 竖直上抛运动 运动图象 追赶问题

选择题部分共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.

 0  137554  137562  137568  137572  137578  137580  137584  137590  137592  137598  137604  137608  137610  137614  137620  137622  137628  137632  137634  137638  137640  137644  137646  137648  137649  137650  137652  137653  137654  137656  137658  137662  137664  137668  137670  137674  137680  137682  137688  137692  137694  137698  137704  137710  137712  137718  137722  137724  137730  137734  137740  137748  447348 

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