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
s=10 6
s5 3
自行车在t内位移x自=v自t=4×
m=5 3
m,x+x自=(2+20 3
)m=20 3
m26 3
汽车在t内位移x汽=
=v汽2 2a
m25 3
则x汽<x自+x
故汽车不会碰上自行车.
答
不正确
假设刚好不碰,对汽车:v自2=v汽2−2as汽
s汽=
=7m102−42
2×6
t=
=
v汽−v自
a
s=1s.10−4 6
对自行车:s自=v自t=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.