甲、乙两车相距s,同时同向运动,乙在前面作加速度为a1、初速度为零的匀加速运动,甲在后面作加速度为a2、初速度为v0的匀加速运动,试讨论两车在运动过程中相遇次数与加速度的关系.
问题描述:
甲、乙两车相距s,同时同向运动,乙在前面作加速度为a1、初速度为零的匀加速运动,甲在后面作加速度为a2、初速度为v0的匀加速运动,试讨论两车在运动过程中相遇次数与加速度的关系.
答
设两车经过时间t相遇.则s甲=v0t+
a2t2,s乙=1 2
a1t21 2
两车相遇时,有s甲-s乙=s
代入得,v0t+
a2t2-1 2
a1t2=s1 2
(a1−a2)t2−v0t+s=01 2
△=
−4•
v
2
0
(a1−a2)s=1 2
−2(a1−a2)s ①
v
2
0
当
<2(a1-a2)s,△<0,①无解,即两车不相遇.
v
2
0
当
=2(a1-a2)s,△=0,①中t只有一解,即相遇一次.
v
2
0
当
>2(a1-a2)s,△>0,①中t有两个正解,即相遇两次.
v
2
0
答:
<2(a1−a2)s不相遇.若
v
2
0
=2(a1−a2)s相遇一次.若
v
2
0
>2(a1−a2)s相遇两次.
v
2
0
答案解析:两车都做匀加速运动,由位移公式得出它们的位移与时间的关系,当它们相遇时,甲车与乙车的位移之差等于s,得到关于时间的函数式,根据数学知识分析两车能相遇几次.
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:本题是相遇问题,抓住位移关系,得到时间的表达式,根据数学知识分析是常用的方法.