问题 问答题

甲车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现26m处乙车正以10m/s的速度做同方向的匀速直线运动.甲车立即关闭油门并以大小为0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动,则

(1)甲车能撞上自行车吗?若不能相撞,两车最小距离是多少?

(2)若乙的速度是5m/s,且甲乙在平行的两条路上,相距64m,其余同上.则甲乙能相遇几次?各是什么时刻相遇?

答案

(1)设两车从0时刻至速度相同的时间为t

则有vt=v0+at=15+(-0.5)×t=10

解得:t=10s

10秒内甲车位移为:s=

v0+vt
2
×t=125m

乙车的位移:s=10×10=100m

两车距离缩短了125-100=25m,本来距离26m,所以无法相撞.  

速度相等时两车距离最小是4-3=1m.                           

(2)当两车速度相等时,时间为t,

根据:v=v0+at得 t=20s

该段时间内,甲车位移S1=200m,

乙车位移S2=100m

甲比乙多走△S=S1-S2=100m>64m,所以肯定会相遇两次.        

设经过时间t两车相遇,初始相距L=64m,

v0t-

1
2
at2=10t+L⇒t2-20t+256=0

解出的t1=8s  t2=32s                                    

因为甲车减速到零的时间t0=

v0
a
=30s<t2

所以第二次相遇应该是乙车匀速运动到甲车停止处的时间,

设为t′2

甲车减速到零的位移为s,

据v2-v02=2as

s=

v20
2a
=225m

所以t2=

S-L
v2
=
225-64
5
s=32.2s

故两车相遇两次,分别在t1=8s和t′2=32.2s相遇.

答:(1)甲车不能撞上自行车;若不能相撞,两车最小距离是1m;

(2)若乙的速度是5m/s,且甲乙在平行的两条路上,相距64m,其余同上.则甲乙能相遇两次;分别在t1=8s和t′2=32.2s相遇.

单项选择题
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