解:摩托车从甲地到乙地所需时间为t1=S/v1=3750m/(20m/s) =187.5s
设汽车速度为v=15m/s 摩托车从乙地开往甲地的速度v2=10m/s
设汽车抵达乙站前最后与甲站开出的第n辆摩托车相遇,相遇时汽车行驶的时间为t。
由题意知,每隔2min即Δt=120s有一辆摩托车由甲站开出,则相遇时,第n辆摩托车行驶的时间为t-Δt(n-1),第n辆摩托车从到乙站后和汽车相遇所经历的时间为
t-Δt(n-1)-t1
依据题意,摩托车在t-Δt(n-l)-t1这段时间内行驶的距离与汽车在时间t内行驶的距离之和正好等于甲、乙两地之间的距离。即
vt+v2[t-Δt(n-1)-t1]=s 化简得(v+v2)t=S+v2t1+v2Δt(n-1)
(15m/s+10m/s)t=3750m+10m/s×187.5s+10m/s×120s(n-1)
整理得25m/s×t=4425m+1200m×n
汽车从甲地到乙地所需时间
故t<t0=250s
n为正整数
当n=1时 可得t=225s
当n=2时 可得t=273s>t0=250s
则根据上述分析,当n≥2时,都不合题意,只能取n=1,此时t=225s
汽车行驶距离为S1=vt
此时汽车离乙站距离
S2=S-S1=s-vt =3750m-15m/s×225s=375m
即汽车抵达乙站前最后将与从甲站开出的第1辆摩托车相遇,相遇处距乙站375m。