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3.在铁路与公路交叉点上,由于司机粗心、判断失误或车况等原因常常造成交通事故.现有一辆长为5m的汽车以v1=15m/s的速度行驶,在离铁路与公路交叉点175m处,汽车司机突然发现离交叉点200m处有一列长300m的列车以v2=20m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机如果立刻刹车作匀减车运动,则最小加速度为多少?汽车司机如果立刻作匀加速运动,则最小加速度应多大?

分析 为了避免事故的发生,汽车可以加速行驶,在列车到达交叉口前面通过,也可以减速行驶,在列车通过之前停止,根据匀变速直线运动基本公式即可求解.

解答 解:加速行驶,在列车通过交叉口前面通过,临界情况:
L+s=v1t+$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,
列车到达交叉口所用时间为:
t=$\frac{{s}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{200}{20}s=10s$,
整理得:a=0.6 m/s2
故当汽车以大于0.6 m/s2的加速度刹车时亦可避免事故发生.汽车减速行驶,在列车到之前停止,列车通过交叉口所需时间为:
${t}_{1}=\frac{300+200}{20}s=25s$
汽车减速到停止过程,有:s=$\frac{1}{2}{v}_{1}{t}_{2}$,
代入数据得:t2=$\frac{350}{15}s=23.33s$
<25 s
则汽车做减速运动应满足:-2a1s=0-v2
代入数据得:a1=0.643 m/s2
故当汽车以大于0.643 m/s2的加速度刹车时亦可避免事故发生.
答:为了避免事故的发生,汽车司机如果立刻刹车作匀减车运动,则最小加速度为0.643 m/s2,汽车司机如果立刻作匀加速运动,则最小加速度应为0.6 m/s2

点评 本题要注意汽车可以通过两种方式避免事故发生,一个是加速,一个是减速,解题时不能遗漏.还有就是不要忽略车身的长度.

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