问题
问答题
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以一定的加速度做匀加速运动,但警车行驶的最大速度是25m/s.警车发动后刚好用12s的时间追上货车,问:
(1)警车启动时的加速度多大?
(2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
答案
(1)设5.5s内货车位移为s0,则s0=v0t0=55m
若12s内警车一直做匀加速直线运动,则:
at2=v0t+s01 2
解得:a=2.43m/s2
此时警车的速度为:v=at=29.2m/s>25m/s
因此警车的运动应为:先做匀加速直线运动,达到最大速度25m/s后做匀速直线运动,并设其加速时间为t1,则有:
vm=at1,
a1 2
+vm(t-t1)=v0t+s0t 21
由以上各式可解得:a=2.5 m/s2
(2)当警车的速度与货车的速度相等时,两者间的距离最大,设所需时间为t2,则:
v0=at2 即 t2=4 s
两车间的最大距离为:sm=v0t2-
a1 2
+s0=75mt 22
答:(1)警车启动时的加速度2.5 m/s2.
(2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是75m.