某兵站先后开出 n 辆军车行驶在平直公路上.各军车按事先预定由静止先做匀加速直线运动10s,其加速度图象如图;再匀速直线运动.(不计汽车的大小)
(1)为安全起见,要使 n 辆车在匀速行驶时彼此间距均为 50m.问各辆车依次启动的时间间隔T=?
(2)为防止迷路,车队首长要求兵站派一名领航员坐上最后一辆车即第n辆军车,追赶第一辆军车.为此第n辆军车按正常次序启动,先以正常的加速度加速到军车的最大速度40m/s,然后再以此速度匀速追及.问需要多长时间才能追上第一辆军车?
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(1)令位次启动的时间间隔为T,则有:
当第二辆车达到匀速运动的速度时,1、2两辆的位移差为50m
第二辆车达到匀速运动的时间为10s,产生的位移为:x2=
at2=1 2
×2×102m=100m1 2
此时第一辆车的位移为:x1=
at2+vT=100m+20T1 2
由题意有:x1-x2=50m
代入x1和x2得间隔时间T=2.5s.
(2)令第n辆车启动时,第一辆车已经运动了2.5(n-1)s
第一辆车运动的位移为
a(10)2+20[2.5(n-1)-10]=50n-1501 2
设第n辆车启动后追及时间为t,根据追及条件有:
a(20)2+40(t-20)=20t+(50n-150)1 2
代入数据解得:t=
s5n+25 2
答:(1)为安全起见,要使 n 辆车在匀速行驶时彼此间距均为 50m.问各辆车依次启动的时间间隔T=2.5s.
(2)为防止迷路,车队首长要求兵站派一名领航员坐上最后一辆车即第n辆军车,追赶第一辆军车.为此第n辆军车按正常次序启动,先以正常的加速度加速到军车的最大速度40m/s,然后再以此速度匀速追及.问需要
s才能追上第一辆军车.5n+25 2