火车甲正以40m/s的速度在平直铁轨上行驶,突然发现前方还有一列货车以5m/s的速度同向匀速行驶,甲车立即以10m/s2大小的加速度紧急刹车,为了保证不发生撞车事故,两列火车之间的距离至少应是______m.(保留两位小数)

问题描述:

火车甲正以40m/s的速度在平直铁轨上行驶,突然发现前方还有一列货车以5m/s的速度同向匀速行驶,甲车立即以10m/s2大小的加速度紧急刹车,为了保证不发生撞车事故,两列火车之间的距离至少应是______m.(保留两位小数)

设两车速度相等时经历的时间为t.
则t=

vv
a
5−40
−10
s=−3.5s.
此时火车甲的位移x
v2v2
2a
25−1600
−20
m=78.75m

火车的位移x=vt=5×3.5m=17.5m
则两车相距的最小距离△x=x-x=78.75-17.5m=61.25m.
故答案为:61.25m
答案解析:两车速度相等前,两车距离越来越小,若不相撞,速度相等后,两车距离越来越大,可知相遇只能发生在速度相等之时或相等之前.临界情况是速度相等时,恰好相撞,结合速度时间公式和位移时间公式求出两列火车间的最小距离.
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,两车的位移逐渐减小,若不相撞,速度相等后,两车的距离逐渐增大.可知两车若发生相撞,只能在速度相等前或相等时.