问题 问答题

摩托车以速度v1沿平直公路行驶,突然驾驶员发现正前方离摩托车s处,有一辆汽车正以v2的速度开始减速,且v2v1,汽车的加速度大小为a2.为了避免发生碰撞,摩托车也同时减速,求其加速度至少需要多少?[5]

答案

  时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要

 以前方减速运动的汽车为参照物,则摩托车相对汽车的相对初速为,相对汽车的相对加速度为,刚与汽车不相碰时,摩托车相对汽车的相对位移为,设摩托车从开始减速到摩托车与汽车速度相同所需时间为t,摩托车从开始减速到汽车停止所需时间为t’,有

摩托车与汽车刚不相碰时,汽车还未停止的条件是:

< 即(< ),

这时,以前方减速运动的汽车为参照物,有

             

故当< 时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要

  时,摩托车与汽车相碰前,汽车已停止,这时汽车的位移为:

 ,                 ①

摩托车的位移为:

,                  ②

摩托车与汽车刚不相撞的条件是: 

,                  ③

解①、②、③式得   

故当  时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要

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