平直公路上有甲、乙两辆汽车,甲以0.5m/s2的加速度由静止开始行驶,乙在甲的前方200m处以5m/s的速度做同方向的匀速运动.问:(1)甲何时追上乙?甲追上乙时甲的速度为多大?此时

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > s-t图像/2022-09-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

平直公路上有甲、乙两辆汽车,甲以0.5 m/s2的加速度由静止开始行驶,乙在甲的前方200 m处以5 m/s的速度做同方向的匀速运动.问:
(1)甲何时追上乙?甲追上乙时甲的速度为多大?此时甲离出发点多远?
(2)在追赶过程中,甲、乙之间何时有最大距离?这个距离为多大?

◎ 答案

(1)4 s后  20 m/s  400 m (2)甲行驶10 s时,甲、乙间的距离最大,最大距离为225 m

◎ 解析

本题考查匀变速直线运动的追击相遇问题,当甲追上乙的时候两者位移相同,根据这个等量关系列式可求解运动时间,当两者速度相同的时候两者距离有最大值,根据速度相同求得距离最大的时刻,再由各自的运动位移与时间的关系求得两者的位移大小,取差值即可
甲追上乙时,x=x0+x,t=t
(1)设甲经时间t追上乙,则有x=at2,x=vt.根据追及条件,有
at2=vt,代入数值,解得t="40" s或t="-20" s(舍去).
这时甲的速度v=at="0.5×40" m/s="20" m/s,甲离出发点的位移x=at2=×0.5×402 m="400" m.
(2)在追赶过程中,当甲的速度小于乙的速度时,甲、乙之间的距离仍在增大,但当甲的速度大于乙的速度时,甲、乙之间的距离便减小.当二者速度相等时,甲、乙之间的距离达到最大值.由at=v,得t="10" s,即甲在10 s末离乙的距离最大.
xmax=x0+vt-at2=(200+5×10-×0.5×102) m="225" m.

◎ 知识点

    专家分析,试题“平直公路上有甲、乙两辆汽车,甲以0.5m/s2的加速度由静止开始行驶,乙在甲的前方200m处以5m/s的速度做同方向的匀速运动.问:(1)甲何时追上乙?甲追上乙时甲的速度为多大?此时…”主要考查了你对  【s-t图像】  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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