A,B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=15m/s,B车速度vB=30m/s.因大雾能见度很低,B车在距A车400m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过1800m

◎ 题目

A,B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA=15m/s,B车速度vB=30m/s.因大雾能见度很低,B车在距A车400m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过1800m才能够停止.问:
(1)A车若按原速前进,两车是否会相撞?若会相撞,将在何时何地?
(2)若B车在刹车的同时,A车司机开始加速前进,则A车的加速度至少多大才能避免相撞事故?

◎ 答案

由题,aB=
vB2
2s
=
302
2×1800
=0.25m/s2

①A、B车运动速度相等所用的时间为  t0=
vB-vA
aB
=
30-15
0.25
=60s

  xA=vAt0=15×60=900m,xB=
vB+vA
2
t0
=
30+15
2
×60=1350m

因xB>xA+d=1300,故两车会相撞.
设经t时间相撞,则有
vBt-
1
2
vBt2=400+vAt

解得,t1=40s,t2=80s>60s(舍去),xB=1000m
②当两车速度相等时,有 vA=vB
v=vA+aAt=vB-aBt
解得:t=
vB-vA
aA+aB

又两车不相撞的条件是:xB<400+xA
vBt-
1
2
aBt2<400+vAt+
1
2
aAt2

解得 t<
160
3
s,aA
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