汽车的加速性能用车的速度从0到100km/h(按30m/s估算)的加速时间来表示,这个时间越短,汽车启动的加速性能就越好.下表列出了两种汽车的性能指标.
启动的快慢(s)(0~30m/s的加速时间) | 最大速度(m/s) | |
甲车 | 12 | 40 |
乙车 | 6 | 50 |
(1)t0应该满足的条件是什么?在此条件下,两车相遇时甲车行驶的位移是多少?
(2)以乙车刚刚启动时为t=0时刻,在同一坐标系内画出甲、乙两车从乙车启动到两车相遇过程中的v-t图象.
(1)甲车的最大加速度为a1=
=2.5m/s2.30 12
乙车的加速度为a2=
m/s2=5m/s2.30 6
甲车以最大加速度加速到最大速度的时间t1=
=16s.vm1 a1
在此时间内的位移x1=
a1t12=320m.1 2
乙车以最大加速度加速到最大速度的时间t2=
=vm2 a2
s=10s.50 5
所以乙车在8s内一直做匀加速直线运动,在此过程中的位移x2=
a2t22=160m.1 2
因为x1>x2+85
所以甲乙两车在加速阶段相遇.
有:
a1(t0+8)2=1 2
a2×82+85,解得:t0=6s1 2
相遇时甲车的路程s=
a1(t0+8)2=245m.1 2
(2)相遇时,乙车的速度v乙=at=5×8m/s=40m/s.
甲车的速度v甲=2.5×(8+6)=35m/s.
速度时间图线如图.
答:(1)t0应该满足的条件是等于6s,两车相遇时甲车行驶的位移是245m.
(2)速度时间图线如图.