在平直的公路上,一輛摩托車從靜止開始追趕正前方100m處正以v0=10m/s的速度勻速直線行駛的卡車,若摩托車的最大行駛速度vmax=20m/s,現(xiàn)要求摩托車在2min內(nèi)追上卡車,求摩托車的加速度應(yīng)滿足什么條件?
分析:根據(jù)摩托車的位移等于卡車位移和s之和,求出運(yùn)動(dòng)的加速度,判斷摩托車的速度有無超過最大速度,若摩托車的末速度大于最大速度,則摩托車在追趕的過程中先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)位移關(guān)系,求出摩托車的加速度.
解答:解:先判斷:若設(shè)    
1
2
at2=vt+s.
代入t=120s,v=10m/s,s=100m
后可求得:a=0.18m/s2
則120s末摩托車的速度為:at=21.6m/s>20m/s  顯然不正確     
由于受到最大行駛速度20m/s的制約,摩托車的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程是:
先做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到最大值后又繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng).
由運(yùn)動(dòng)規(guī)律列出方程
vm2
2a
+vm
(t-
vm 
a
)=vt+s
將相關(guān)數(shù)據(jù)vm=20m/s,t=120s,v=10m/s,s=100m代入,
得:a=0.182m/s2
答:摩托車至少要以0.182m/s2的加速度行駛.
點(diǎn)評(píng):解決本題關(guān)鍵要先搞清摩托車在追趕卡車的過程中做什么運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)摩托車和卡車的位移關(guān)系求出摩托車的最小加速度.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

在平直的公路上,一輛汽車正以20m/s 的速度勻速行駛,所受阻力為 5×103N.因 前方出現(xiàn)事故,司機(jī)立即剎車,直到汽車停下,已知汽車的質(zhì)量為 3×103kg,剎車時(shí)汽車 所受的阻力為1.5×104N,求:
(1)勻速行駛時(shí)汽車的牽引功率;
(2)從開始剎車到最終停下,汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(3)從開始剎車到5s末,汽車前進(jìn)的距離.(從開始剎車開始計(jì)時(shí))

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科目:高中物理 來源: 題型:

在平直的公路上,一輛汽車以25m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),前方發(fā)生交通事故,司機(jī)立即采取制動(dòng)措施,汽車制動(dòng)的加速度大小為5m/s2,司機(jī)從看見危險(xiǎn)到開始制動(dòng)的反應(yīng)時(shí)間為△t=0.5s,設(shè)客車制動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng).試求:
(1)汽車在反應(yīng)時(shí)間△t內(nèi)前進(jìn)的距離;
(2)開始制動(dòng)后2s末的速度;
(3)開始制動(dòng)后6s內(nèi)的位移.

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科目:高中物理 來源: 題型:

在平直的公路上,一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s,駛過了180m,求:
(1)汽車開始加速時(shí)的速度多大?
(2)過了180m處之后接著若以2m/s2大小的加速度剎車,問再過12s汽車離開始加速處多遠(yuǎn)?

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科目:高中物理 來源:2015屆河北省高一下學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

在平直的公路上,一輛汽車正以20m/s的速度勻速行駛,所受阻力為5×103N。因前方出現(xiàn)事故,司機(jī)立即剎車,直到汽車停下。已知汽車的質(zhì)量為3×103kg ,剎車時(shí)汽車所受的阻力為1.5×104N,求:

(1)勻速行駛時(shí)汽車的牽引功率;

(2)從開始剎車到最終停下,汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(3)從開始剎車到5s末,汽車前進(jìn)的距離,(從開始剎車開始計(jì)時(shí))

 

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