题目内容

2.现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10m/s,B车速度vB=30m/s,因大雾能见度低,B车在距A车500m时才发现前方有A车,此时B车立即刹车,但B车要减速1800m才能够停止.
(1)B车刹车后减速运动的加速度的大小;
(2)若在B车刹车的同时,A车以加速度a1=0.25m/s2加速前进,问能否避免事故?若能够避免则两车最近时相距多远.

分析 根据B车刹车,要经过1800m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,则两车不会相等;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.速度相等时不碰撞以后就不会碰撞了,先根据公式求得经过多长时间两车速度相等,两车的位移之差即为所求得距离.

解答 解:(1)设B车减速运动的加速度大小为a,有
0-v${\;}_{B}^{2}$=-2ax1,解得a=$\frac{0{-v}_{B}^{2}}{2{x}_{1}}=\frac{0-3{0}^{2}}{2×1800}m/{s}^{2}$=0.25 m/s2
(2)设B车减速t时间时两车的速度相同,有
vB-at=vA+a1t,代入数值解得t=$\frac{{v}_{B}-{v}_{A}}{a+{a}_{1}}=\frac{30-10}{0.25+0.25}s$=40s         
在此过程中B车前进的位移为xB=vBt-$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$30×40-\frac{1}{2}×0.25×4{0}^{2}$m=1000 m     
A车前进的位移为xA=vAt+$\frac{1}{2}$a1t2=$10×40+\frac{1}{2}×0.25×4{0}^{2}$m=600 m  
因xA+x>xB,故不会发生撞车事故     
此时△x=xA+x-xB=100m
答:(1)B车刹车后减速运动的加速度的大小为0.25 m/s2
(2)若在B车刹车的同时,A车以加速度a1=0.25m/s2加速前进,能避免事故,两车最近时相距200m

点评 解决本题的关键知道速度大者减速追速度小者,在速度相等之前,两车的距离越来越小,若未相撞,速度相等之后,两车的距离越来越大,可知只能在速度相等之时或相等之前相撞.

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