题目内容
一辆值勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁边以v=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去拦截,经2.5s,警车发动起来,以a=2m/s2加速度匀加速开出,维持匀加速运动能达到的最大速度为16m/s,以后做匀速运动,试问:
(1)从警员发现开始,警车要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(1)从警员发现开始,警车要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
分析:当警车追上违章的货车,两车的位移相等,再位移公式求解时间.
由题,货车做匀速直线运动,警车做匀加速直线运动.在警车追上货车之前,两车速度相等时,两车间的距离最大.根据速度相等求出时间,再由位移公式求解最大距离.
由题,货车做匀速直线运动,警车做匀加速直线运动.在警车追上货车之前,两车速度相等时,两车间的距离最大.根据速度相等求出时间,再由位移公式求解最大距离.
解答:解:(1)警车达到最大速度所需的时间t′=
=8s.
在4s内货车的位移x1′=v(t′+2.5)=84m.
警车的位移x2′=
=
m=64m,可警车达到最大速度时,警车未追上货车.
设经过t时间警车经过t时间追上违章货车.
货车的位移x1=vt
警车的位移x2=
+vm(t-2.5-
)
根据x1=x2,解得t=13s.
(2)当警车和货车速度相同时,相距最远.
则速度相同时,经历的时间t=
+2.5=
+2.5s=6.5s
此时警车的位移x1″=
=
m=16m.
货车的位移x2″=vt=8×6.5m=52m
所以相距的最大距离△x=52-16m=36m.
答:(1)从警员发现开始,警车要13s 时间才能追上违章的货车.
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是36m.
| v |
| a |
在4s内货车的位移x1′=v(t′+2.5)=84m.
警车的位移x2′=
| v2 |
| 2a |
| 162 |
| 4 |
设经过t时间警车经过t时间追上违章货车.
货车的位移x1=vt
警车的位移x2=
| v2 |
| 2a |
| 16 |
| 2 |
根据x1=x2,解得t=13s.
(2)当警车和货车速度相同时,相距最远.
则速度相同时,经历的时间t=
| v |
| a |
| 8 |
| 2 |
此时警车的位移x1″=
| v2 |
| 2a |
| 64 |
| 4 |
货车的位移x2″=vt=8×6.5m=52m
所以相距的最大距离△x=52-16m=36m.
答:(1)从警员发现开始,警车要13s 时间才能追上违章的货车.
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是36m.
点评:本题是追及类型,除了分别研究两物体的运动情况之外,关键要寻找它们之间的关系.往往两物体速度相等时,物体之间的距离达到最大或最小.
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