一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车开始匀加速行驶,汽车的牵引力保持为车重的0.6倍,汽车行驶时所受阻力为车重的0.3倍,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速从后面超过汽车,则:
(1)汽车从路口启动后,在追上自行车之前经多长时间两车相距最远,距离多少?
(2)若该路段汽车最大速度不允许超过9m/s,则汽车开始运动后经多长时间追上自行车?
网友回答
解:(1)
v汽=v自时,相距最远,
由t==2s
解得△s=6m.????????
(2)当汽车速度达到9m/s时,,用时
此时间内自行车的位移s自=v自t′=18m>s汽,汽车此时未追上自行车,令再过△t汽车追上自行车,有:
s自-s汽=v△t-v自△t
解得△t=1.5s.
因此t总=t′+△t=4.5s.
答:(1)汽车从路口启动后,在追上自行车之前经2s两车相距最远,最远距离为6m.
(2)若该路段汽车最大速度不允许超过9m/s,则汽车开始运动后经4.5s追上.
解析分析:(1)当汽车速度与自行车的速度相等时,两者的距离最大,根据牛顿第二定律求出汽车的加速度,再通过运动学公式求出相距最远的时间和距离.
(2)若该路段汽车最大速度不允许超过9m/s,根据运动学公式知汽车达到最大速度时仍然未追上自行车,即汽车在追及自行车的过程中经历了匀加速直线运动、匀速直线运动,抓住位移关系求出追及的时间.
点评:解决本题的关键理清汽车和自行车的运动过程,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.