问题
问答题
如果公路上有一列汽车车队以15m/s的速度正在匀速行驶,相邻车间距为20m,后面有一辆摩托车以25m/s的速度同向行驶,当它距离车队最后一辆车20m时刹车,以0.5m/s2的加速度做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数足够多,求:
(1)摩托车最多能与车队中的几辆汽车相遇?
(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多长时间?
答案
(1)设摩托车与某一辆汽车速度相同时需要时间t
则有V1=V2-at
得:t=20s
在此段时间内摩托车前行距离s1=
t=400mv2+v1 2
汽车前行距离S2=V1t=300m
摩托车相遇的汽车数为N=
=s1-s2 20
=5辆400-300 20
(2)设摩托车与相距最近的汽车相遇需要的时间为t
则有位移关系:v2t-
at2=s0+v1t1 2
代入数据,化简得:t2-40t+80=0
解得:t=20±85
即 第一次与最后一辆相遇时间为t1=20-85
第二次与最后一辆相遇时间为 t2=20+85
第二次与最后一辆相遇时摩托车速度为v′=v2-at2=15-4
>05
即摩托车离开车队时,摩托车没有停止
所以摩托车经历的时间△t=t2-t1=16
s5
答:(1)摩托车最多能与车队中的5辆汽车相遇.
(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历16
s.5