问题 问答题

某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在其前面7m处以10m/s速度同向运行的汽车开始关闭发动机,以大小为2m/s2的加速度匀减速行驶,求:

(1)此人在追上汽车之前何时距汽车最远?最大距离为多少?

(2)此人需要多长时间才能追上汽车?此时汽车的速度是多大?

答案

(1)当两者速度相等时相距最远

有:v1=v2-at

解得t=

v2-v1
a
=
10-4
2
s=3s

此时自行车的位移x1=v1t=12m

汽车的位移x2=v2t+

1
2
at2=10×3-
1
2
×2×9m=21m

 Sm=x2+7-x1=16m.

(2)设经过t时间自行车追上汽车,有:

v1t=v2t+

1
2
at2+7 

即4t=10t-t2+7

解得t=7s.

汽车到停止所需的时间t′=

v
a
=
10
2
s=5s,知自行车追上汽车前,汽车已停止.

汽车的位移x′=

v2
2a
=
100
4
m=25m

自行车追上汽车所需的位移x″=x′+7m=32m

t″=

x″
v1
=
32
4
s=8s 

此时汽车的速度为零.

答:(1)经过3s两车相距最远,最远距离为16m.

(2)自行车需经过8s追上汽车,此时汽车的速度为零.

单项选择题
单项选择题