题目内容

16.汽车正以10m/s的速度行驶,司机发现正前方60m处有一自行车正以4m/s的速度与汽车沿同方向行驶,汽车司机以大小是0.25m/s2的加速度开始刹车,这时自行车速度仍保持不变.
(1)由此判断能否发生车祸,并说明原因.
(2)若要不发生车祸,司机至少要以多大的加速度刹车?

分析 (1)根据速度时间公式求出两车速度相等经历的时间,结合位移公式,通过位移关系判断是否发生车祸.
(2)设汽车的最小加速度为a,结合速度时间公式求出速度相等经历时间的表达式,结合位移关系求出最小加速度.

解答 解:(1)两车速度相等经历的时间${t}_{1}=\frac{v-{v}_{0}}{a}=\frac{4-10}{-0.25}s=24s$,
此时汽车的位移${x}_{1}=\frac{{v}^{2}-{{v}_{0}}^{2}}{2a}=\frac{16-100}{-0.5}m=168m$,
自行车的位移x2=vt1=4×24m=96m,
因为x1>x2+60m,可知发生车祸.
(2)设汽车的加速度最小为a,速度相等经历的时间$t=\frac{v-{v}_{0}}{a}=\frac{-6}{a}$,
根据$vt+60=\frac{{v}^{2}-{{v}_{0}}^{2}}{2a}$,代入数据解得a=-1.75m/s2
答:(1)会发生车祸.
(2)若要不发生车祸,司机至少要以-1.75m/s2的加速度刹车

点评 本题考查了运动学中的追及问题,注意判断两车是否相撞,即判断速度相等时,是否相撞.

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