题目内容

8.A、B两辆货车在同一车道上同向行驶,A车在前,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=35m时,才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但要经过90m B车才能停止.问:
(1)若A车仍按原速前进,试通过计算分析两车是否会相撞;
(2)若B车在刹车的同时发出信号,经2s后A车司机收到信号,并立即匀加速前进,求加速度至少为多少才能避免两车相撞.

分析 (1)分析B速度减速至与A车速度相等时的位移与A车位移差与开始时两车距离的大小分析是否相撞及判定相撞的位置.
(2)分别求出AB两车速度相等时满足的位移关系,从而确定A车加速度的大小

解答 解:(1)根据B滑行的距离得B的加速度为:${a}_{B}=\frac{{v}_{B}^{2}}{2s}=\frac{3{0}^{2}}{2×90}m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$
B的速度等于A的速度时,${s}_{B}=\frac{{v}_{B}^{2}{-v}_{A}^{2}}{2a}=\frac{3{0}^{2}-1{0}^{2}}{2×5}m=80m$
运动时间$t=\frac{{v}_{B}-{v}_{A}}{a}=\frac{30-10}{5}s=4s$
此时,sA=vA×t=40m
sB-sA=40m>300m,所以会相撞
(2)设A车司机收到信号后以加速度aA加速前进,两车恰相遇不相撞应满足速度关系:两者速度相同
即为:vB?=vB+at=30-5t=vA?=10+aA(t-2)…①
位移关系为:sB′=sA′+d 
且sB′=vBt+$\frac{1}{2}{a}_{B}{t}^{2}$
sA′=vAt0+vA(t-t0)+$\frac{1}{2}{a}_{A}(t-2)^{2}$
即:30t-$\frac{1}{2}$×5×t2=35+10×2+10(t-2)+$\frac{1}{2}$aA(t-2)2…②
将①②联立,解得:
aA=2m/s2
所以车的加速度大于0.27m/s2时才能避免事故.

答:(1)A车若仍按原速前进,两车会相撞;
(2)加速度为2m/s2

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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