问题 计算题

(10分)A、B两列火车在同一轨道上通向行驶,A车在前,速度为=10m/s,B车在后速度为=30m/s因大雾能见度低,B车在距A车600m时,才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但要经过180m的距离B车才能停止。问

(1)B车刹车时的加速度大小为多少?

(2)A车若按原速前进,两车是否相撞,若会相撞,将在何时何地发生?

(3)B车在刹车的同时发出信号,A车在司机受到信号2s后加速前进,求A车的加速度满足什么条件才能避免事故发生?(不计信号传输时间)

答案

1)∵B刹车后要经过1800m距离才能停下, 由公式可求出:

B的加速度aB=-0.25m/s2

2)设经过时间t,两车的速度相等,即:vB+at=vA    代数据有30-0.25t=10

解得t=80s

此时A的位移xA=vAt= 800m

B的位移xB=vBt= 1600>xA+600="1400   " ∴两车会相撞。

又∵两车相撞时有xB=xA+600 即:vBt= vAt+600

代数据可解得t="40s"

此过程A车前进距离xA= vAt =400m

即在B车发现A车后40s, A车向前行驶了400m即被B车撞了。

2)作v-t图如右,设A的加速度为aA,由题意可算出2秒末内A、B间的距离为:

d1=600-(30-10)2+=560.5m

在2秒末B的速度为vB1=30-0.252=29.5m/s

设再过时间t两车的速度相等,且B车未与A车相撞,所以有:

速度关系:vB+aBt+2)= vA+aA即(4aA+1)t="78"

位移关系:xBxA+560.5 反映在图象上就是阴影部分三角形的面积为S ≤560.5

即:(29.5-10)t ≤560.5 解得t ≤57.5s 代入(4aA+1)t=78

解得aA≥0.09 m/s2为所求。

 略

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