一辆执勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去拦截,经2.5s警车发动起来,以加速度2m/s2的加速度匀加速开出.求:(1)警车

◎ 题目

一辆执勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去拦截,经2.5s警车发动起来,以加速度2m/s2的加速度匀加速开出.求:
(1)警车要多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(3)若警车以2m/s2的加速度匀加速运动能达到的最大速度为16m/s,警车要多长时间才能追上违章的货车?

◎ 答案

(1)设经过时间t后警车追上违章货车.
此时货车的位移x=v1(t+2.5),警车的位移x=
1
2
at2

根据x=x,代入数据得,t=10s,t=-2s(舍去)
故警车要经过10s才能追上违章的货车.
(2)当警车和货车的速度相等时,两车的距离最大.
速度相等时,所经过的时间t′=
v1
a
=
8
2
s=4s

此时货车的位移x1=v1(t′+2.5)=8×6.5m=52m.
警车的位移x2=
1
2
at2=
1
2
×2×16m=16m

△x=x1-x2=36m
故两车相距的最大距离为36m.
(3)根据v=at=2×10m/s=20m/s>16m/s
知警车先做匀加速直线运动,再做匀速运动进行追及.设追及的时间为t″.
则货车的位移x1′=v1(t″+2.5)
警车的位移x2′=
vm2
2a
+vm(t″-
vm
a
)

根据x1′=x2′代入数据得t″=10.5s
故警车经过10.5s追上违章货车.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一辆执勤的警车停在公路旁,当警员发现从他旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去拦截,经2.5s警车发动起来,以加速度2m/s2的加速度匀加速开出.求:(1)警车…”主要考查了你对  【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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