甲,乙两车在同一轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面,两车相距L=6m.某时刻两车同时开始刹车,甲车的加速度为a1=2m/s2,6秒后立即改做匀

问题描述:

甲,乙两车在同一轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面,两车相距L=6m.某时刻两车同时开始刹车,甲车的加速度为a1=2m/s2,6秒后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s2,求:
(1)从两车刹车到甲车第一次追上乙车的时间;
(2)两车相遇的次数;
(3)从两车刹车到两车速度相等经过的时间.

(1)在甲减速时,设经时间t相遇,甲和乙的加速度分别为a1和a2,位移分别为x1和x2
则有:x1v1t−

1
2
a1t2
x2v2t−
1
2
a2t2

而x1=x2+L
解之:t1=2s,t2=6s(舍去)
则第一次甲追上乙用时2s  
(2)当t2=6s时,甲车速
v ′1
v1a1t2=4m/s

乙车速
v ′2
v2a2t2=6m/s

则t2后乙车在前面,设再经过△t甲追上乙,有
v ′1
△t=
v ′2
△t−
1
2
a2t2

解之:△t=4s
此时乙仍在做减速运动,此解成立.
综合以上分析知,甲、乙两车共相遇3次 
(3)设第一次等速经过的时间为t3
则v1-a1t3=v2-a2t3
解之:t3=4s
设第二次等速经过的时间为t4
v ′1
v2a2t4

解之:t4=8s    
故两车等速经过的时间为4s和8s 
答:(1)从两车刹车到甲车第一次追上乙车的时间为2s
(2)两车相遇的次数为3次.
(3)从两车刹车到两车速度相等经过的时间为4s和8s