6.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶.经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:

(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?

解析:解法一 (1)警车在追赶货车的过程中,当两车的速度相等时,它们之间的距离最大.设警车发动后经过t1时间两车的速度相等,则:

t1= s=4 s

s货=(5.5+4)×10 m=95 m

s警=at=×2.5×42 m=20 m

所以两车间的最大距离Δs=s货-s警=75 m.

(2)vm=90 km/h=25 m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间t2= s=10 s

s货′=(5.5+10)×10 m=155 m

s警′=at=×2.5×102 m=125 m

因为s货′>s警′,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车间的距离Δs′=s货′-s警′=30 m

警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过Δt时间追赶上货车,则:

 Δt==2 s所以警车发动后追上货车要经过的时间为:

t=t2+Δt=12 s.

解法二 (1)在v-t图象中,两车的运动图线如图所示.因为位移等于v-t图象与t轴所围成的面积,由此可知在t1=9.5 s时两车间的距离最远.

此时:Δsm=v0·t1-a(t1-t0)2=75 m.

(2)由图象可知,警车加速t2==10 s时间后达到最大速度.

设警车发动后经t时间追上货车,由图象的意义可知:

v0(t0+t)=at+vm·(t-t2)

解得:t=12 s.

答案:(1)75 m (2)12 s

金典练习五 自由落体运动 竖直上抛运动 运动图象 追赶问题

选择题部分共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.

 0  282583  282591  282597  282601  282607  282609  282613  282619  282621  282627  282633  282637  282639  282643  282649  282651  282657  282661  282663  282667  282669  282673  282675  282677  282678  282679  282681  282682  282683  282685  282687  282691  282693  282697  282699  282703  282709  282711  282717  282721  282723  282727  282733  282739  282741  282747  282751  282753  282759  282763  282769  282777  447090 

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