問題詳情:
A、B兩列火車,在同一軌道上同向行駛,A車在前,其速度,B車在後,速度,因大霧能見度很低,B車在距A車75m時才發現前方有A車,這時B車立即剎車,但B車要經過180m才能夠停止。問:
(1)B車剎車時的加速度是多大?
(2)若B車剎車時A車仍按原速前進,兩車是否相撞?若會相撞,將在B車剎車後何時?若不會相撞,則兩車最近距離是多少?
(3)若B車在剎車的同時發出訊號,A車司機經過收到訊號後加速前進,則A車的加速度至少多大才能避免相撞?
【回答】
(1)由於B車要經過180m才能夠停止,故B車剎車後的加速度a==2.5m/s2; --------------2分 (2)設兩車經過時間t後相碰,則xA+75m=xB, 故10m/s×t+75m=30m/s×t-×2.5m/s2×t2; 解之得t1=6s,t2=10s(捨去), 故兩車會在B車剎車後6s相撞。 ---------------4分 (3)設A車的加速度為aA時兩車不相撞,則兩車相對相等時:vA+aA(t′-△t)=vB+aBt′ 即10m/s+ aA(t′-△t)=30m/s-2.5m/s2×t′ 此時B車的位移:sB=vBt′+aBt’, 即sB=30m/s×t′-1.25m/s2×t′2; A車的位移:sA=vAt′+aA(t′-△t)2, 要不相撞,兩車位移關係滿足:sB≤sA+△s 由以上關係解之得:aA≥0.83m/s2。 --------------6分
知識點:牛頓第二定律
題型:計算題