一自行车以6m/s的速度沿平直的公路匀速运动,一小汽车从静止开始与自行车同向做匀加速运动,加速度大小为3m/s2;汽车开

一自行车以6m/s的速度沿平直的公路匀速运动,一小汽车从静止开始与自行车同向做匀加速运动,加速度大小为3m/s2;汽车开始运动时,自行车恰好与汽车车头相齐.求:
(1)汽车追上自行车之前经多长时间两者相距最远?最远距离是多少?
(2)汽车经过多长时间追上自行车?此时汽车的速度是多少?
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xuguowui 幼苗

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解题思路:(1)汽车做匀加速运动,自行车做匀速运动,根据两者速度的大小关系,分析两者之间距离的变化,分析两者相距最远的条件,求出时间,再求解最远的距离.
(2)当汽车追上自行车时两者位移相等,由位移公式列式求出时间,再求解此时汽车的速度.

(1)因汽车做匀加速运动,速度从0开始增加,开始时自行车在汽车的前头,当汽车的速度小于自行车的速度时,两者的距离便不断增大;当汽车的速度大于自行车的速度时,两者距离减小;当两者速度相等时,距离最大.
设相距最远的时间为t,则有:t=
v
a=
6
3s=2s
由x=
1
2at2得 汽车的位移为:x=
1
2×3×22m=6m  
自行车的位移:x'=vt=6×2=12m
两者的最大距离:xm=x'-x=6m
(2)设汽车经过ts追上自行车,由位移相等,得:

1
2at2=vt

1
2×3×t2=6t        
解得:t=4s
此时汽车的速度为:v=at=3×4m/s=12m/s
答:
(1)汽车追上自行车之前经2s时间两者相距最远,最远距离是6m.
(2)汽车经过4s时间追上自行车,此时汽车的速度是12m/s.

点评:
本题考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

考点点评: 本题是匀加速运动追及匀速运动的类型,当两物体的速度相等时,相距最远,也可能运用速度图象进行过程分析.

1年前

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