甲乙两车在同一水平公路上沿同一方向做匀速直线运动,甲车的速度为10m/s,乙车的速度为20m/s,从某一时刻开始计时时,甲车在前,乙车在后,两车相距32m,此后,乙车刹车,做匀减速直线运动,加速度大小为1m/s2,甲车仍做匀速直线运动:求:(1)第一次相遇时,甲车行驶的位移(2)若两车相遇时并不相撞,且不影响各自运动,则,从第一次相遇到第二次相遇所用的时间(3)从第一次相遇到第二次相遇,两车间的最大位移.

问题描述:

甲乙两车在同一水平公路上沿同一方向做匀速直线运动,甲车的速度为10m/s,乙车的速度为20m/s,从某一时刻开始计时时,甲车在前,乙车在后,两车相距32m,此后,乙车刹车,做匀减速直线运动,加速度大小为1m/s2,甲车仍做匀速直线运动:求:
(1)第一次相遇时,甲车行驶的位移
(2)若两车相遇时并不相撞,且不影响各自运动,则,从第一次相遇到第二次相遇所用的时间
(3)从第一次相遇到第二次相遇,两车间的最大位移.

(1)设第一次相遇,两车运动的时间为t1,甲车的位移为x1,乙车的位移为x2
根据题意:由,△x+x1=x2
即 △x=v01t1+

1
2
a
t
2
1
v1t1
代入数据,解之;t1=4s或t1=16s(舍)
x1=v1t1=10×4=40m
(2)第一次相遇时,乙车的速度为v02
则v02=v01+at1=20+(-1)×4=16m/s
设两车从第一次相遇到第二次相遇所用时间为t2
根据题意有:x2=x1
即:v1t2v02t2+
1
2
a
t
2
2

代入数据,解之;t2=12s
(3)从第一次相遇到第二次相遇过程中,当两车速度相等时,两车距离最大.设从第一次相遇到两车速度相等所用时间为t3
根据题意有:v02+at3=v1
代入数据,解之;t3=6s
所以△x=x2x1v02t3+
1
2
a
t
2
3
v1t3=16×6+
1
2
×(−1)×62−10×6=18m

所以两车间的最大位移为18m.
答案解析:(1)第一次相遇时,甲车的位移与乙车的位移存在这样的关系△x+x1=x2,根据位移关系,求出时间,从而求出甲车行驶的位移.
(2)从第一次相遇到第二次相遇过程中,两车的位移相等,抓住位移相等这一关系,根据运动学公式求出所用时间.
(3)第一次相遇后,乙车运动到甲车的前面,此时乙车的速度比甲车大,在运动的过程中,乙车的速度在减小,两车的距离先增大后减小,当两车速度相等时,距离最大.根据速度相等,求出时间,从而求出最大距离.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀速直线运动及其公式、图像.
知识点:第一次相遇抓住两车位移的关系△x+x1=x2.第二次相遇,抓住两次相遇过程中位移相等.根据两车速度的关系判断距离的变化,从而得出何时距离最大.