汽车正以10m/s的速度在平直的公路上行驶,在它的正前方x=2m处有一辆自行车以4m/s的速度沿同方向做匀速直线运动,汽车司机立即刹车做加速度a=-6m/s2的匀减速直线运动,那么汽车会碰上自行车吗?以下是某同学对本题的解答,仔细分析其解答过程,判断其解答有无不当之处,若有,请给出正确解答.[解答]设汽车以a减速至停下来的时间为t,则t=v0a=106s=53s自行车在t内位移x自=v自t=4×53m=203m,x+x自=(2+203)m=263m汽车在t内位移x汽=v汽22a=253m则x汽<x自+x故汽车不会碰上自行车.

问题描述:

汽车正以10m/s的速度在平直的公路上行驶,在它的正前方x=2m处有一辆自行车以4m/s的速度沿同方向做匀速直线运动,汽车司机立即刹车做加速度a=-6m/s2的匀减速直线运动,那么汽车会碰上自行车吗?
以下是某同学对本题的解答,仔细分析其解答过程,判断其解答有无不当之处,若有,请给出正确解答.
[解答]设汽车以a减速至停下来的时间为t,则t=

v0
a
10
6
s=
5
3
s
自行车在t内位移xvt=4×
5
3
m=
20
3
m
x+x=(2+
20
3
)m=
26
3
m

汽车在t内位移x
v2
2a
25
3
m

则x<x+x
故汽车不会碰上自行车.

不正确   
假设刚好不碰,对汽车:v2v2−2as
s

10242
2×6
=7m
t=
vv
a
10−4
6
s=1s

对自行车:s=vt=4×1m=4m
△s=7-4m=3m
现x=2m<△s
故一定撞.
答:本题解答错误,汽车会追上自行车,一定相撞.
答案解析:本题解答错误,通过汽车停下来,根据位移的关系判断是否追上,可能在过程中已发生碰撞.正确解法是,通过速度相同时,通过位移关系判断能否相撞.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系.
知识点:解决本题的关键知道两车在速度相等前,距离越来越小,若不相撞,速度相等后,距离越来越大,知相撞只能发生在速度相等时或相等前.