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(2013浙江重点中学协作体高三摸底)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,并以一定的加速度做匀加速运动,但警车行驶的最大速度是25 m/s.警车发动后刚好用12 s的时间追上货车,问:(1)警车启动时的加速度多大?

(2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

解:(1)设t0=5.5s内货车位移为s0,则s0= v0t0=10×5.5m=55m(2分)

若12 s内警车一直做匀加速直线运动,则:at2= v0t +s0(2分)

解得:a=2.43m/s2。(1分)

此时警车速度为:vmax=at =29.2m/s>25m/s(1分)

因此警车的运动应为:先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,并设其加速时间为t1,则:vmax=at1,   at12+ vmax·( t- t1)= v0t +s0      (3分)

由以上各式可解得:a=2.5 m/s2(2分)

(2) 当警车的速度达到货车的速度时,两者间的距离最大,设所需时间为t2,则:

            v0at2   (2分) 即 t2=4 s(1分)

两车间的最大距离为:smax=v0t2-at22+s0=75m。(2分)

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