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:

1
2
at2=v0t+s0

   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

1
2
a
t21
+vm(t-t1)=v0t+s0

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-

1
2
a
t22
+s0=75m

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.

选择题
单项选择题 A1/A2型题