问题 问答题

某一长直的赛道上有一辆赛车,其前方△x=200m处有一安全车正以v0=10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以a=2m/s2的加速度追赶.试求:

(1)赛车出发3s末的瞬时速度大小?

(2)赛车经过多长时间追上安全车?

(3)赛车追上安全车之前,从开始运动起经过多长时间与安全车相距最远?

(4)赛车追上安全车之前与安全车最远相距是多少米?

(5)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生碰撞)

答案

(1)由vt=v0+at,赛车出发3s末的瞬时速度大小:

v3=at

∴v3=6m/s

故3s末的瞬时速度大小为6m/s.

(2)设赛车经过时间t追上安全车,则有:

1
2
at2-△x=v0t

∴t=20s

故经过20s赛车追上安全车.

(3)当两车速度相等时相距最远,对赛车:

v0=at′

∴t′=5s

故经过5s两车相距最远.

(4)当两车相距最远时,

赛车位移:x=

1
2
at/2

安全车位移:x=v0t′

两车之间距离△x′=x+△x-x

∴△x′=225m

故两车相距的最远距离为225m.

(5)第一次相遇时赛车的速度v20=at20=40m/s

设从第一次相遇起再经过时间T两车再次相遇,则:

v20T+

1
2
a/T2=v0T

∴T=30s

但赛车速度从40m/s减为零只需10s,

所以两车再次相遇的时间:

0-
v220
2a/
=v0T/

∴T′=20s

故经过20s两车再次相遇.

单项选择题
单项选择题