问题 问答题

某值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以15m/s的速度匀速行驶的货车严重超重时,决定前去追赶,经过4s警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在25m/s以内,问:

(1)警车在追赶货车的过程中,从发动开始计时经多长时间车速等于超载货车车速?

(2)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

(3)警车发动后要多长时间,才能追上货车?

答案

(1)设货车速度为v1,警车加速度为a,经过t1时间两车速度相等,由匀变速运动速度公式得:

t1=

v1
a
=
15
2.5
s=6s

(2)由分析知,当两车速度相等时相距最远,此时间内警车位移:

x1=

1
2
at21
=
1
2
×2.5×62
m=45m

货车位移为:

x2=v1(t0+t1)=15×(4+6)m=150m

两车间的最大距离:x=x2-x1=150-45m=105m

(3)设经t2警车速度达到最大速度v=25m/s,则:

t2=

v
a
=
25
2.5
s=10s…①

追上时,两车位移相等,设再经t追上,则:

警车位移:x=

1
2
at22
+vt…②

货车位移:x=v1(t0+t2+t)…③

由x=x…④

解①②③④得:t=8.5s

故警车总时间:t=t2+t=18.5s

答:(1)从发动开始计时经6s,速度相等

(2)两车间的最大距离105m

(3)警车发动后要18.5s才能追上货车

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