在平直的公路上,一辆摩托车从静止出发追赶正前方400m处正以v0=10m/s的速度匀速前进的卡车,若摩托车的最大速度为20m/s,匀加速的加速度为0.25m/s2,求:(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间?(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离?(3)摩托车追上卡车的时间要多长?
问题描述:
在平直的公路上,一辆摩托车从静止出发追赶正前方400m处正以v0=10m/s的速度匀速前进的卡车,若摩托车的最大速度为20m/s,匀加速的加速度为0.25m/s2,求:
(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间?
(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离?
(3)摩托车追上卡车的时间要多长?
答
(1)根据速度时间公式得,摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间为:t1=
=vm a
s=80s;20 0.25
(2)根据位移时间公式得:x=
at1=1 2
×0.25×802=800m;1 2
(3)当摩托车速度达到最大时,汽车的位移为:x′=v0t1=10×80m=800m,
可知摩托车还未追上卡车,设摩托车追上卡车的时间为t,则有:v0t+s=x+vm(t-t1)
代入数据有:10t+400=800+20×(t-80)
解得:t=120s
答:(1)摩托车从静止开始运动到最大速度所用时间为80s;
(2)摩托车从静止开始运动到最大速度所运动的距离为800m;
(3)摩托车追上卡车的时间为120s.
答案解析:(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出摩托车加速的时间.
(2)根据位移时间公式求出摩托车运动到最大速度时的位移.
(3)抓住位移关系,结合位移公式,求出追及的时间.
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:本题考查了运动学中的追及问题,结合位移关系,运用运动学公式进行求解,注意摩托车达到最大速度后做匀速直线运动.