题目内容
汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现前方s m处有一辆自行车正以4 m/s的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门并以-6 m/s2的加速度做匀减速直线运动.如果汽车恰好撞不上自行车,则s应为多大?
解析:解法Ⅰ:当汽车的速度v1和自行车的速度v2相等时,相距最近.
v1=v0+at,v2=v自
当v1=v2时,v0+at=v自,即时间为
t=
=
=1 s
若此时两车恰好相撞,则位移相等
两车恰好相撞是临界条件,由此得出位移相等,是解题的关键.
s1=v0t+
at2,s2=v自t+s
由s1=s2得,v0t+
at2=v自t+s,
解得s=3 m
所以汽车撞不上自行车的条件是:s>3 m.
解法Ⅱ:如果两车相撞则s1=s2,即s+v自t=v0t+
at2.
代入数值,得s+4t=10t-
×6×t2,变形得一元二次方程3t2-6t+s=0,即(t-2)2=1-
.
显然,当s>3时,此方程无解,即不能相撞.
答案:s>3 m
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