某汽车司机看到交通岗的绿灯亮后,立即以3m/s2的加速度开始起动汽车,去追赶前方330m远、同方向行驶的自行车.设汽车能

问题描述:

某汽车司机看到交通岗的绿灯亮后,立即以3m/s2的加速度开始起动汽车,去追赶前方330m远、同方向行驶的自行车.设汽车能达到的最大速度为30m/s,自行车以6m/s的速度做匀速直线运动.试求:

(1)汽车在追上自行车前运动多长时间与自行车相距最远?此时他们之间的距离是多少?
(2)汽车至少要用多长时间才能分追上自行车?
(3)试在如图的坐标中,作出此过程汽车和自行车的速度-时间图象.
1个回答 分类:物理 2014-12-05

问题解答:

我来补答
(1)当汽车的速度v1与自行车的速度v2大小相等时,二者相距最远
即v2=at1
所以t1=
v1
a=
6
3s=2s
二者之间的距离为△x=v2t1−
1
2a
t21+x0=(6×2−
1
2×3×22+330)m=336m
(2)汽车达到最大速度所用的时间t2=
vm
a=
30
3s=10s
设汽车经时间t能追上自行车,根据路程关系可得

1
2a
t22+vm(t−t2)=x0+v1t

1
2×3×102+30×(t−10)=330+6t
解得t=20s
(3)此过程汽车和自行车的速度-时间图如下图所示.

答:(1)汽车在追上自行车前运动2s与自行车相距最远.此时他们之间的距离是336m.
(2)汽车至少要用20s才能分追上自行车.
(3)此过程汽车和自行车的速度-时间图象如上图所示.
 
 
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