甲车停在平直公路上，乙车以速度v0=20m/s从甲车旁驶过，同时甲车启动开始追赶乙车．已知甲车的启动加速度为a=5m/s2，达到其最大速度v=30m/s后做匀速

题文

甲车停在平直公路上，乙车以速度v₀=20m/s从甲车旁驶过，同时甲车启动开始追赶乙车．已知甲车的启动加速度为a=5m/s²，达到其最大速度v=30m/s后做匀速运动．试问：
（1）甲车追上乙车时是在加速阶段还是匀速阶段？
（2）甲车追上乙车一共所花的时间是多少？

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）根据题意知，乙做匀速直线运动，而甲先做匀加速直线运动，达到最大速度时开始做匀速直线运动．当甲追上乙时，甲的位移和乙的位移刚好相同，根据位移时间关系有：
令甲经过ts追上乙，则有：v乙t=12at2
代入v_乙=20m/s，a=5m/s²可得此时t=2v乙a=8s
∵此时甲的速度v_甲=at=40m/s＞30m/s
∴甲在匀速阶段追上乙
（2）因为甲在匀速阶段追上乙，故令甲追上乙的时间为t，则甲在加速阶段的时间为t加=vmaxa=6s，则甲匀速运动时间为t_匀=t-t_加
当甲追上乙时，甲乙位移相同，则有：
12at加2+vmax(t-t加)=v乙t
代入a=5m/s²，t_加=6s，v_乙=20m/s可得t=9s．
答：（1）甲在匀速阶段追上乙；
（2）甲追上乙所花的时间为9s．

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解析

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考点

据考高分专家说，试题“甲车停在平直公路上，乙车以速度v0=20.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的速度与时间的关系 ]考点的理解。

匀变速直线运动的速度与时间的关系

匀变速直线运动：

物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。也可定义为：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

匀变速直线运动的速度公式：

V_t=V₀+at。

公式说明：

1. 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
2. 通常取初速度v0方向为正方向，加速度a可正可负（正、负表示方向），在匀变速直线运动中a恒定。
   ①当a与v0同方向时，a＞0表明物体的速度随时间均匀增加，如下左图。
   ②当a与v0反方向时，a＜0表明物体的速度随时间均匀减少，如下右图。

        
  3.      速度图象是对速度公式的直观体现．图象斜率表示加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移。

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