题目内容

10.表格为甲乙辆汽车的性能指标,甲、乙两车在同一条平直公路上向同一方向运动,甲车在前,乙车在后,两车相距170m,两车同时启动,若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度(启动时的加速度)做匀加速直线运动,且达到最大速度后保持速度不变
启动的快慢/s
(0-30ms的加速时间)
最大速度m•s-1
甲车1240
乙650
(1)求两车的最大加速度的大小
(2)通过计算判断两车相遇时各做何种性质的运动?

分析 (1)根据加速度定义式分别求出甲乙两车加速度
(2)求出乙车和甲车到最大速度所需的时间,根据时间求出位移,判断出两车在什么阶段相遇.

解答 解:(1)由题表可知:a甲=$\frac{{v}_{甲}}{{t}_{甲}}$=$\frac{30}{12}$=2.5m/s2…①
                    a乙=$\frac{{v}_{乙}}{{t}_{乙}}$=$\frac{30}{6}$=5m/s2…②
(2)对乙车有:Vmax=a乙t1
乙车达到最大速度时间为;t1=$\frac{{v}_{max}}{{a}_{乙}}$=$\frac{50}{5}$=10s…③
此时两车位移为:x甲=$\frac{1}{2}$a甲t${\;}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×2.5×1{0}^{2}$=125m
x乙=$\frac{1}{2}{a}_{乙}{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×5×1{0}^{2}$m=250m<125m+170m
故两车还未相遇.
甲车达最大速度,经历时间为:t2=$\frac{{v}_{甲}}{{a}_{甲}}$=$\frac{40}{2.5}$=16s
两车位移为:x′甲=$\frac{1}{2}$a甲t${\;}_{2}^{2}$=$\frac{1}{2}×2.5×1{6}^{2}$=320m
x${\;}_{乙}^{′}$=$\frac{1}{2}$a乙t${\;}_{2}^{2}$=$\frac{1}{2}×5×1{6}^{2}$m=550m>${x}_{甲}^{′}$+170m,已相遇,
故相遇时甲车做匀加速直线运动,乙车达最大速度做匀速直线运动.
答:(1)甲乙两车的加速度大小分别为2.5m/s2、5m/s2;
(2)相遇时甲车做匀加速直线运动,乙车达最大速度做匀速直线运动.

点评 解决本题的关键理清两车的运动过程,抓住位移关系,时间关系,结合运动学公式灵活求解.

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