题目内容
A、B两位同学在某游览区的同一个站点分乘甲、乙两辆车去不同的景点游玩,A乘坐的甲车先出发,当后出发的乙车已经以速度v0匀速行驶时,乙车上的B同学发现自己和A同学互相错拿了双方外型相同的旅行包,在B正欲与A联系时,看到了因故途中停车的甲车恰在同一条路上的前方离乙车s处向前启动,于是打算与A相遇时交换旅行包.若甲车启动后先以加速度a作匀加速直线运动,待速度达到v0后做匀速直线运动,且假定出发站点和两景点站都在同一条平直公路上,出发站点离两景点都足够远,两车只要相遇两位同学就可以交换旅行包.已知s<
,请你分析两位同学在途中能否交换旅行包?(车身长度不考虑)
某同学是这样分析的:设甲车启动后经时间t两车相距△s,则
△s=
at2+s-v0t=
a(t-
)2+s-
,只有当s-
=0,且t-
=0时,△s=0,此时两车才可能相遇,但s<
,所以两位同学在途中不能交换旅行包.
你觉得他的分析是否正确?如认为是正确的,求出两车相距的最近距离;若认为是不正确的,则说明理由,并求出从甲车开始启动到两同学交换旅行包的时间.
| ||
| 2a |
某同学是这样分析的:设甲车启动后经时间t两车相距△s,则
△s=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v0 |
| a |
| ||
| 2a |
| ||
| 2a |
| v0 |
| a |
| ||
| 2a |
你觉得他的分析是否正确?如认为是正确的,求出两车相距的最近距离;若认为是不正确的,则说明理由,并求出从甲车开始启动到两同学交换旅行包的时间.
分析:△s=
at2+s-v0t=
a(t-
)2+s-
,对于当△s=0的讨论条件有误,通过数学分析讨论具体答案,注意答案要与实际相结合.
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v0 |
| a |
| ||
| 2a |
解答:解:不正确,因为对于△s=
at2+s-v0t,并不需要s-
=0与t-
=0同时成立时才有△s=0
对于△s=
at2+s-v0t,若令△s=0,则有
at2-2v0t+2s=0,解得
t=
=
±
因为s<
,即4
-8as>0,故t有解,所以两位同学在途中能交换旅行包
又因为只有当甲车达到速度v0前两车才可能相遇,故t<
所以从甲车开始启动到两同学交换旅行包的时间为:t=
-
| 1 |
| 2 |
| ||
| 2a |
| v0 |
| a |
对于△s=
| 1 |
| 2 |
at2-2v0t+2s=0,解得
t=
2v0±
| ||||
| 2a |
| v0 |
| a |
| ||||
| a |
因为s<
| ||
| 2a |
| v | 2 0 |
又因为只有当甲车达到速度v0前两车才可能相遇,故t<
| v0 |
| a |
所以从甲车开始启动到两同学交换旅行包的时间为:t=
| v0 |
| a |
| ||||
| a |
点评:正确的处理相遇条件是解决本题的关键,不能仅从数学方法角度讨论解决物理问题.
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