公共汽车从车站开出以4m/s的速度沿平直公路行驶,2s后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2m/s2.试问(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车?(2)摩托车追上汽车时,离出发点多远?(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
问题描述:
公共汽车从车站开出以4m/s的速度沿平直公路行驶,2s后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2m/s2.试问
(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车?
(2)摩托车追上汽车时,离出发点多远?
(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?
答
(1)设经过t时间摩托车追上汽车.
有:v0(t+2)=
at21 2
解得:t=2+2
s≈5.46s.
3
(2)根据运动学公式有:x=v0(t+2)=4×7.46m=29.84m
(3)当两者速度相等时,距离最大.
则:t′=
=2sv0 a
此时公共汽车的位移:x1=v0(t′+2)=16m
摩托车的位移:x2=
at′2=4m1 2
最大距离:△x=x1-x2=12m.
答:(1)摩托车出发后,经5.46s追上汽车.
(2)摩托车追上汽车时,离出发点29.84m.
(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是12m.
答案解析:(1)抓住位移关系相等,根据运动学公式求出追及的时间.
(2)根据追及的时间,运用匀速直线运动的公式求出公共汽车的位移,从而得知离出发点的距离.
(3)在速度相等前,两车的距离越来越大,速度相等后,两车的距离越来越小,知速度相等时,距离最大.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
知识点:解决本题的关键掌握匀变速直线运动的规律,灵活运用运动学公式进行求解.以及知道速度小者加速追速度大者,当速度相等时,距离最大.