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v2<v1,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
。
当
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
。