题目内容
A、B两辆货车在同一车道上同向行驶,A在前,速度为vA=10m/s,B车在后速度 vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车s0=300m时,才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但要经过900m B车才能停止.问:
(1)A车若仍按原速前进,两车是否会相撞?如果会相撞,从B发现A经过多长时间相撞?
(2)B车在刹车的同时发出信号,A车司机在收到信号1s后以1m/s2的加速度加速前进,则A、B能否相撞?如果不相撞A、B间的最小距离为多少?
(1)A车若仍按原速前进,两车是否会相撞?如果会相撞,从B发现A经过多长时间相撞?
(2)B车在刹车的同时发出信号,A车司机在收到信号1s后以1m/s2的加速度加速前进,则A、B能否相撞?如果不相撞A、B间的最小距离为多少?
分析:根据B车刹车,要经过900m才能停止,由速度位移公式求出B车的加速度.B车刹车做匀减速运动,当速度减至与A车相等时,如果没有追上A车,则两车不会相撞;若两车速度相等,B车追上了A车,则两车会相撞.根据两车速度时位移关系,判断两车能否相撞.
解答:解:(1)根据B滑行的距离得B的加速度为:aB=
,
代入数据得:aB=0.5m/s2
当B的速度等于A的速度时,sB=
代入数据得:sB=800m
运动时间t=
,
代入数据得:t=40s
此时,sA=vA×t=400msB-sA=400m>300m,所以会相撞
设相撞时间为t1
vA×t1+s0=vB×t1-
a
,
代入数据得:t1=20s或60s,
因为B停止的时间为t0=
=60s,
所以t1=20s.
(2)设从B发出信号到A、B共速的时间为t2,A加速的时间为(t2-1)s,vB-aBt2=vA+aA(t2-1)
代入数据得:t2=14s.
此时,sB=vB×t2-
a
,
代入数据得:sB=371m
sA=vA×1+vA×(t2-1)+
a(t2-1)2
代入数据得:sA=224.5m
根据两者位移,sB-sA=146.5<300m,所以两者不会相撞.
两者间的最小距离为:△s=sA+s0-sB=153.5m.
答:(1)A车若仍按原速前进,两车会相撞;相撞时,从B发现A经过20s相撞
(2)B车在刹车的同时发出信号,A车司机在收到信号1s后以1m/s2的加速度加速前进,则A、B不会相撞;A、B间的最小距离为153.5m
| ||
| 2s |
代入数据得:aB=0.5m/s2
当B的速度等于A的速度时,sB=
| ||||
| 2a |
代入数据得:sB=800m
运动时间t=
| ||||
| a |
代入数据得:t=40s
此时,sA=vA×t=400msB-sA=400m>300m,所以会相撞
设相撞时间为t1
vA×t1+s0=vB×t1-
| 1 |
| 2 |
| t | 2 1 |
代入数据得:t1=20s或60s,
因为B停止的时间为t0=
| vB |
| a |
所以t1=20s.
(2)设从B发出信号到A、B共速的时间为t2,A加速的时间为(t2-1)s,vB-aBt2=vA+aA(t2-1)
代入数据得:t2=14s.
此时,sB=vB×t2-
| 1 |
| 2 |
| t | 2 2 |
代入数据得:sB=371m
sA=vA×1+vA×(t2-1)+
| 1 |
| 2 |
代入数据得:sA=224.5m
根据两者位移,sB-sA=146.5<300m,所以两者不会相撞.
两者间的最小距离为:△s=sA+s0-sB=153.5m.
答:(1)A车若仍按原速前进,两车会相撞;相撞时,从B发现A经过20s相撞
(2)B车在刹车的同时发出信号,A车司机在收到信号1s后以1m/s2的加速度加速前进,则A、B不会相撞;A、B间的最小距离为153.5m
点评:两物体恰好相撞的条件是后面物体追上前面的物体时,两者速度相等,这是经常用到临界条件.根据速度相等,可以确定两物体能否相撞.
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