一列快车正以216km/h的速度在平直的铁轨上行驶时,发现前面1500m处有一货车正以64.8km/h的速度匀速同向行驶,快车立即合上制动器,经120s的刹车时间才能停止,试判断两车是否发生撞车事故.

问题描述:

一列快车正以216km/h的速度在平直的铁轨上行驶时,发现前面1500m处有一货车正以64.8km/h的速度匀速同向行驶,快车立即合上制动器,经120s的刹车时间才能停止,试判断两车是否发生撞车事故.

快车的速度vt=216×

1000
3600
=60m/s,
货车的速度v=64.8×
1000
3600
=18
m/s.
快车刹车中的加速度大小为a=
vt
t
60
120
=0.5
m/s2
快车与货车速度相同时,两车没有相碰,则所需时间为t=
vt−v
a
60−18
0.5
=84
s.
这段时间内快车行驶的距离为svtt−
1
2
at2=60×84−
1
2
×0.5×842=3276
m.
货车行驶的距离为s=vt=18×84=1512m.而1512m+1500m=3012m<3276.
所以,快车的速度还没有减小到货车的速度,两车便相撞了.
答案:两车会发生相撞.
答案解析:根据匀变速直线运动的速度时间公式求出快车减速的加速度大小,判断两车是否相撞,即速度相等时,通过两车的位移判断是否相撞.
考试点:匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
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.