题目内容

5.为了打击贩毒,我边防民警在各交通要道上布下天罗地网,某日,一辆运毒汽车高速驶近某检查站,警方示意停车,毒贩见势不妙,高速闯卡.由于车速已很高,发动机早已工作在最大功率状态,此车闯卡后在平直公路上的运动可近似看作匀速直线运动,它的位移可用式子s1=40t(m)来描述.运毒车过卡的同时,原来停在路边的大功率警车立即起动追赶.警车从起动到追上毒贩的运动可看作匀加速直线运动,其位移可用式子s2=2t2(m)来描述,请求解:
(1)毒贩逃跑时的速度是多少?警车追赶毒贩时的加速度是多少?
(2)在追赶过程中,经过多长时间警车与藏毒车的距离最远,最远距离为多少?
(3)经过多长时间警车追上藏毒车,此时警车已离检查站的多少米?

分析 (1)运用待定系数法,根据位移公式可以求出运毒车逃跑时的速度;运用加速度的定义式求出警车追赶的加速度.
(2)当两者速度相同时,相距最远,根据位移时间公式求得
(3)当警车追上毒贩时,二者的位移相等S1=S2,故此时的位移S=S1=S2,代入时间t,计算即可.

解答 解:(1)藏毒车逃跑时的速度v0=40m/s,警车追赶藏毒车时的加速度a=4m/s2
(2)当警车速度v与藏毒车速度v0相等时,距离最远
即v0=at1
解得${t}_{1}=\frac{{v}_{0}}{a}=12.5s$
此过程藏毒车位移s1=v0t1=50×12.5m=625m
警车位移为${s}_{2}={2t}_{1}^{2}=2×12.{5}^{2}m=312.5m$
最远距离△s=s1-s2=625-312.5m=312.5m
(3)警车追上藏毒车的位移相同,即$50{t}_{2}={2t}_{2}^{2}$
解得t2=25s
此时与检查站距离s=50t2=50×25m=1250m
答:(1)毒贩逃跑时的速度是40m/s,警车追赶毒贩时的加速度是4m/s2
(2)在追赶过程中,经过12.5s警车与藏毒车的距离最远,最远距离为312.5m
(3)经过25s长时间警车追上藏毒车,此时警车已离检查站的距离为1250m

点评 本题主要考查了运动学中位移时间公式和速度公式的直接应用,会根据公式判断物体的运动情况,难度不大,属于中档题.

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