一辆车违规超车,以v1=108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方L=80m处一辆卡车正以v2=72km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是a=10m/s2,两司机

◎ 题目

一辆车违规超车,以v1=108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方L=80m处一辆卡车正以v2=72km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是a=10m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是△t,试问△t为何值时才能保证两车不相撞?
甲同学很快列出以下方程:S1=v1△t+v1t-
at2
2

S2=v2△t+v2t-
at2
2

又因为S1+S2=L所以得到-t2+5t+(5△t-8)=0
要使两车不相撞,上式无解,即判别式△=25+20△t-32<0
从而解得△t<0.35s
乙同学思考一会后发现甲同学解题过程有误,请你指出上面解题过程的失误之处,并给出正确解题过程和结果.

◎ 答案

甲同学的失误在于两车不是同时停下来,因此两车不应有共同的运动时间.
设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶的速度为v2,则v1=30m/s,v2=20m/s
则在反应时间△t内两车行驶的距离分别为v1△t和v2△t
由公式
v2t
-
v20
=2aS得
   S1=v1△t+
v21
2a
=v1△t+45
  S2=v2△t+
v22
2a
=v2△t+20     
为保证两车不相撞,必须有S1+S2<80
解得,△t<0.30s
答:甲同学的失误在于两车不是同时停下来,两车不应有共同的运动时间,△t应小于0.30s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一辆车违规超车,以v1=108km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方L=80m处一辆卡车正以v2=72km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是a=10m/s2,两司机…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【匀变速直线运动的位移与速度的关系】  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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