一列快车正以20m/s的速度在平直轨道上运行时,发现前面180m处有一货车正以6m/s的速度匀速同向行驶,快车立即紧急刹

问题描述:

一列快车正以20m/s的速度在平直轨道上运行时,发现前面180m处有一货车正以6m/s的速度匀速同向行驶,快车立即紧急刹车制动,已知快车在此速度下紧急制动须经40s才能停止,问是否发生撞车事故?若会发生撞车,撞车地点距快车刹车制动处的距离为多大?
1个回答 分类:物理 2014-11-09

问题解答:

我来补答
经过40s快车能停止,则可知快车加速度为
    a=
V−V0
t=
0−20
40m/s2=-0.5m/s2
当两车速度相等时能否相遇,是能不能相撞的临界条件
当快车速度减为6m/s时,快车的刹车距离  X=
V2
−V20
2a=
62−202
2×(−0.5)m=364m
快车减速的6m/s时时间为  t1=
V−V0
a=
6−20
−0.5s=28s
慢车在快车减速的同时间内运动距离  X=Vt1=6×28m=168m
因为  x>x+180=348m
所以两车会发生相撞
设两车经t2s相撞
相撞时快车位移  X=V0t+
1
2at2=20t+
1
2(-0.5)t2
相撞时慢车位移  X=Vt=6t
根据位移关系可得
  X=X+180   即 20t+
1
2(-0.5)t2=6t+180
解得:t=20s 或 t=36s(第二次相遇时间舍去)
所以碰撞地点在距离快车刹车制动距离为:X=V0t+
1
2at2=20×20+
1
2×(-0.5)×202m=300m
答:两车会发生撞车事故;
    撞车地点距快车刹车制动处的距离为300m.
 
 
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