问题
问答题
甲车停在平直公路上,乙车以速度v0=20m/s从甲车旁驶过,同时甲车启动开始追赶乙车.已知甲车的启动加速度为a=5m/s2,达到其最大速度v=30m/s后做匀速运动.试问:
(1)甲车追上乙车时是在加速阶段还是匀速阶段?
(2)甲车追上乙车一共所花的时间是多少?
答案
(1)根据题意知,乙做匀速直线运动,而甲先做匀加速直线运动,达到最大速度时开始做匀速直线运动.当甲追上乙时,甲的位移和乙的位移刚好相同,根据位移时间关系有:
令甲经过ts追上乙,则有:v乙t=
at21 2
代入v乙=20m/s,a=5m/s2可得此时t=
=8s2v乙 a
∵此时甲的速度v甲=at=40m/s>30m/s
∴甲在匀速阶段追上乙
(2)因为甲在匀速阶段追上乙,故令甲追上乙的时间为t,则甲在加速阶段的时间为t加=
=6s,则甲匀速运动时间为t匀=t-t加vmax a
当甲追上乙时,甲乙位移相同,则有:
at加2+vmax(t-t加)=v乙t1 2
代入a=5m/s2,t加=6s,v乙=20m/s可得t=9s.
答:(1)甲在匀速阶段追上乙;
(2)甲追上乙所花的时间为9s.