火车以速率v1向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车,它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动,于是司机立即使车做匀减速运动,加速度大小为a,要使两车不致相撞,求出a应满足的关系式.

问题描述:

火车以速率v1向前行驶,司机突然发现在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车,它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动,于是司机立即使车做匀减速运动,加速度大小为a,要使两车不致相撞,求出a应满足的关系式.

两车速度相等时所经历的时间:t=

v1v2
a

此时后面火车的位移:x1=
v
2
1
v
2
2
2a

前面火车的位移x2=v2t,
由x1=x2+s得,解得:a=
(v1v2)2
2s

答:加速度a的大小至少应是
(v1v2)2
2s

答案解析:两车不相撞的临界情况是,速度相等时,恰好不相撞,结合速度时间公式和位移公式求出加速度所满足的条件.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系.

知识点:速度大者减速追速度小者,速度相等前,两者距离逐渐减小,若不能追上,速度相等后,两者距离越来越大,可知只能在速度相等前或相等时追上.临界情况为速度相等时恰好相碰.