A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度为vA=10m/s,B车在后速度为vB=30m/s.因大雾能见度低,B

A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,速度为vA=10m/s,B车在后速度为vB=30m/s.因大雾能见度低,B车在距A车500m时,才发现前方有A车.这时B车立即刹车,但要经过1800m,B车才能停止.问:
(1)A车若仍按原速前进,两车是否会相撞(通过计算写明你判断的依据)?
(2)B车在刹车的同时发出信号,使A车接收到信号立即加速前进(不考虑接收时间差),则A车的加速度至少是多大时,才能避免事故发生?
西关boy 1年前 已收到1个回答 举报

若宣 幼苗

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解题思路:(1)根据B车刹车,要经过1800m才能停止,由速度位移公式求出B车的加速度.B车刹车做匀减速运动,当速度减至与A车相等时,如果没有追上A车,则两车不会相等;若两车速度相等,B车追上了A车,则两车会相撞.根据两车速度时位移关系,判断两车能否相撞.
(2)该问题为临界问题,求出在速度相等时,两车恰好不相撞,两车的位移之差即为所求得距离.

(1)设B车减速时的加速度为aB,减速至零所用时间为t,则有
0-v
2B=2aBxB
将vB=30m/s,xB=1800m代入上述方程可解得:
aB=-0.25m/s2
当B车与A车速度相等时,经过的时间为
t=
vA−vB
aB=[10−30/−0.25]s=80s
在这段时间内,A车的位移为xA=vAt=800m
B车的位移为xB=vBt+[1/2aBt2=1600m
因为 xA+500<xB,所以两车会相撞.
(2)临界状态是A与B相遇时速度相等,两车刚好不相撞.则有:
vA+aAt1=vB+aBt1
vAt+
1
2]aAt12+500=vBt+[1/2]aBt12
将vB=30m/s,vA=10m/s,aB=0.25m/s2代入上述方程可解得:
aA=0.15m/s2
即A车的加速度至少为0.15m/s2
答:
(1)A车若仍按原速前进,两车会相撞.
(2)B车在刹车的同时发出信号,使A车接收到信号立即加速前进(不考虑接收时间差),则A车的加速度至少为0.15m/s2 时,才能避免事故发生.

点评:
本题考点: 匀变速直线运动规律的综合运用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键知道速度大者减速追速度小者,在速度相等之前,两车的距离越来越小,若未相撞,速度相等之后,两车的距离越来越大,可知只能在速度相等之时或相等之前相撞.

1年前

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