题文
A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=10m/s,B车速度vB=30m/s.因大雾能见度很低,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B车要经过1800m才能够停止.问:
(1)A车若按原速前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在何时何地?
(2)若B车司机在刹车后发出信号,A车司机接收到信号后以加速度a1=0.25m/s2加速前进,已经比B车刹车时刻晚了△t=8s,问是否能避免事故?若能够避免,求两车的最小距离.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)为了求解简便,我们先以A车为参考系,设在B车恰能追上A车的情况下,A、B两车之间的初始间距为s0,则
(vB-vA)2=2as0①
再以地面为参考系,设B车的最大滑行距离为s1,则
vB2=2as1②
解①②两式可得s0=800 m
因为s0>600 m,所以两车一定相撞.设两车经时间t相撞,则有:
vt-12at2=vAt+s③
由②式得:a=0.25 m/s2,代入③式得t=40 s.(t=120s舍去)
设相撞地点距B车刹车地点sB,则有sB=vAt+s=10×40 m+600 m=1000 m.
(2)设B车减速t1秒时两车的速度相同:
vB-at1=vA+a1(t1-△t)
代入数解得t1=44s
在此过程中:SB=vB t1-12at12=1078 m
SA=vA t1+12a1(t1-△t)2=602m
SA+600>SB不会发生撞车事故.
此时△S=SA+600-SB=124m
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解析
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考点
据考高分专家说,试题“A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A.....”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:
Vt=V0+at。
公式说明:
- 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。
- 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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