在平直的公路上,自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点.自行车作匀速直线运动,速度为6m/s.汽车作初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s^2的匀减速运动.则自行车追上汽车所需时间为______s,自行车追上汽

问题描述:

在平直的公路上,自行车与同方向行驶的汽车同时经过A点.自行车作匀速直线运动,速度为6m/s.汽车作初速度为10m/s(此即为汽车过A点的速度)、加速度大小为0.5m/s^2的匀减速运动.则自行车追上汽车所需时间为______s,自行车追上汽车时,汽车的速度大小为___m/s,自行车追上汽车前,它们的最大距离是____m.
②为什么自行车追上汽车前两车最大距离也就是速度相等时的距离?详细过程!

设时间为 t ,则 V自t = V汽t - 1/2at² ,代入数据可得:t1 = 0 (舍去) t2 = 16s

此时汽车速度 V = V汽 - at2 = 2 m/s

两车速度相等时距离最大 ,由汽车减速运动可得时间 t = (6-10) /(-0.5)s = 8 s
所以 ,最大距离为 V自tV汽t - 1/2at² -V自t = 10×8 m - 1/2×0.5×8²m - 6×8 m = 16 m


自行车未追上汽车前 ,初始阶段 ,汽车速度大于自行车速度 ,两者间距离逐渐增大 ,
而当汽车速度减小到小于自行车速度时 ,两者间距离又会逐渐减小 ,
所以 ,两者距离最大时 ,出现在 :速度相等时 .减速运动老师没要求我们掌握,它的公式是什么?将匀加速运动公式中的加速度用 负值 代入 就是匀减速运动的公式 。 若加速度用绝对值代入 ,只要在 匀加速运动公式中 将加速度前的 + 号改为 - 号 即可 。匀减速运动的公式和匀加速运动的公式是不是s=(v2^2-v1^2)/2a吗?可以这样表示 。 匀加速直线运动的公式 V = V0 + at x = V0t + 1/2 at² V2² - V1² = 2ax 都可用于匀减速直线运动 ,只要将公式中的加速度用负值代入就可以了 ,或者加速度用正值代入 ,而在加速度前加个 负号,即公式改为 : V = V0 - atx = V0t - 1/2 at²V2² - V1² = - 2ax即 V1² - V2² = 2ax由汽车减速运动可得时间 t = (6-10) /(-0.5)s = 8 s这个式子怎么来的?还有s=(v2^2-v1^2)/2a一般什么时候用?根据 V = V0 + at 变形得 t = (V - V0)/a ,末速度 V = 6 m/s ,初速度 V0 = 10 m/s ,由于是减速运动,加速度用负值代入,即 a = - 0.5 m/s²就得到 :t = (6-10) /(-0.5)s 在物体做匀变速直线运动时 ,若不知道时间 或不需要时间时,而知道初速度 、末速度 、加速度、位移 四个量中的三个 ,求第四个时用通常用s=(v2^2-v1^2)/2a(实际问题中,这类例子很多 ,所以 ,单独列出来作为一个公式)