问题 问答题

成都绕城高速作为全省高速公路的转换枢纽,却成了冲撞收费站偷逃通行费的重灾区,引起了各方的高度关注.近日,成都公安交警、交通执法部门、绕城高速川西片区公司联手展开“打击冲站偷逃通行费”专项行动.已知某执法车在10s内由静止加速到最大速度50m/s,并保持这个速度匀速行驶去追赶前方正以30m/s的速度匀速行驶的违法逃逸汽车,执法车起动时,两车相距910m.试求:

(1)执法车在追上违法汽车前运动多长时间两车相距最远?此时它们之间的距离是多少?

(2)执法车要用多长的时间才能追上违法汽车?

(3)试在上图的坐标中,作出此过程执法车和违法汽车的速度--时间图象.

答案

(1)执法汽车的加速度a=

△v
△t
=
50
10
=5m/s2

当两车速度相等时,两车距离最远,设经过时间t速度相等;at=v

t=

v
a
=
30
5
=6s

最大距离:xmax=x0+vt-

1
2
at2=1000m

故经过6s两车相距最远,最远距离是1000m.

(2)在执法车加速阶段的位移x=

0+v
2
△t=250m<910m

∴执法车先匀加速直线运动,再匀速运动追上违法车;

设经时间t'执法车追上违法汽车,则:

v2m
2a
+vm(t′-
vm
a
)=x0+vt′

即:

502
2×5
+50(t′-
50
5
)=910+30t′

∴t'=58s

故执法车要用58s才能追上违法汽车.

(3)速度--时间图象如右图.

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