一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=10m/s的速度行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过t0=5s后警车发动起来,并以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在vm=72km/h以内,问:
(1)警车发动后,经多少时间警车与货车达共同速度?
(2)警车发动后,经多少时间达到其最大速度?
(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?
网友回答
解:
(1)设警车发动后,经t1时间警车与货车达共同速度.则有
v0=at1,得,=s=5s
(2)设警车发动后,经t2时间达到其最大速度,则有
??vm=at2
得,t2==s=10s
(3)当警车达到最大速度时通过的位移为x1===100m
货车的位移x2=v0(t0+t2)=10×(5+10)m=150m>x1,说明警车达到最大速度时,还没有追上货车,接着警车以最大速度做匀速直线运动.设再经过t3时间追上货车.则有
?? x2-x1=(vm-v0)t3
代入解得,t3=5s
所以警车发动后要t=t2+t3=15s时间才能追上货车.
答:
(1)警车发动后,经5s时间警车与货车达共同速度.
(2)警车发动后,经10s时间达到其最大速度.
(3)警车发动后要15s时间才能追上货车.
解析分析:(1)货车v0=10m/s的速度做匀速直线运动,警车经过t0=5s后发动起来做匀加速运动,根据速度公式求解警车与货车达到共同速度的时间.
(2)由速度公式求出警车发动后达到其最大速度的时间.
(3)当警车发动后追上货车时两车位移相等,由位移公式列式求解时间.
点评:本题是追及问题,关键是分析两物体之间的关系,当从同一位置出发,后车追上前车时,两车位移相等.