一列货车以v1=8m/s的恒定速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面s0=600m处有一列快车以v2=20m/s的速度向它靠近,快车司机发觉后立即刹车做匀减速运动.已知快车以v2=20m

◎ 题目

一列货车以v1=8m/s的恒定速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面s0=600m处有一列快车以v2=20m/s的速度向它靠近,快车司机发觉后立即刹车做匀减速运动.已知快车以v2=20m/s的初速度做匀减速运动,要滑行s=2000m才停止.(不计司机的反应时间)
(1)试判断两车是否会发生相撞事故;
(2)若在快车刹车做匀减速运动的同时,货车以al=0.1m/s2的加速度加速行驶,则两车是否会发生相撞事故.

◎ 答案

(1)快车刹车后做匀减速直线运动,初速度为v0=20m/s,末速度v=0,位移x=2000m
则由v2-
v20
=2ax得a=
-
v20
2x
=
-400
2×2000
=-0.1m/s2
,所以快车刹车的加速度的大小为0.1m/s 2
 当快车速度减至与火车速度相等时,设运动时间为t
由t=
v-v0
a
=120s
在这段时间内火车位移x=vt=8×120m=960m,快车的位移x=
v0+v
2
t
=1680m
因为x-x=1680-960=720m>700,所以两车会相撞.
(2)在快车刹车做匀减速运动的同时,货车以al=0.1m/s2的加速度加速行驶,以货车为参考系,则快车做匀减速直线运动,加速度为:a′=a-a1=0.2m/s2,初速度为v′=v2-v1=12m/s,到相对静止过程,有
x′=
-v2
2a′
=
-122
2×(-0.2)
=360m
<600m
故不会相撞.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一列货车以v1=8m/s的恒定速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后面s0=600m处有一列快车以v2=20m/s的速度向它靠近,快车司机发觉后立即刹车做匀减速运动.已知快车以v2=20m…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的速度与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与时间的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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