某一长直的赛道上,有一辆F1赛车,前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的

某一长直的赛道上,有一辆F1赛车,前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶.试求:
(1)赛车何时追上安全车?追上之前与安全车最远相距是多少米?
(2)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间再次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)
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zerowg 花朵

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解题思路:(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求时间.两车在速度相等前,安全车的速度大于赛车的速度,两者的距离越来越大,速度相等后,赛车的速度大于安全车的速度,两者的距离越来越小.知速度相等时,两车相距最远.
(2)抓住位移关系,根据运动学公式求出追及的时间.

(1)赛车追上安全车时有:v0t+s=[1/2at2
解得t=20s
赛车经过20s追上安全车.
当两车速度相等时,相距最远,则有:t′=
v0
a=
10
2s=5s,
则相距的最远距离为:△x=v0t′+s−
1
2at′2=10×5+200−
1
2×2×25m=225m.
(2)两车相遇时赛车的速度V1=at=40m/s;
赛车减速到静止所用的时间t′=
V1
a′]=10s
赛车减速到静止前进的距离Xmax=

V21
2a′=200m
相同的时间内安全车前进的距离X=V0t′=100m<Xmax
所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇,所用时间t″=
Xmax
V0=20s
答:(1)赛车经过20s追上安全车,追上之前与安全车最远相距是225米;
(2)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,两车再经过20s时间再次相遇.

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.

考点点评: 本题属于追及问题,解决的关键是熟练运用运动学公式,知道两车速度相等时,有最大距离.

1年前

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