试题与答案

一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=10m/s的速度行驶的货车严

题型:问答题

题目:

一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v0=10m/s的速度行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过t0=5s后警车发动起来,并以a=2m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在vm=72km/h以内,问:

(1)警车发动后,经多少时间警车与货车达共同速度?

(2)警车发动后,经多少时间达到其最大速度?

(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?

答案:

(1)设警车发动后,经t1时间警车与货车达共同速度.则有

v0=at1,得,t1=

v0
a
=
10
2
s=5s

(2)设警车发动后,经t2时间达到其最大速度,则有

  vm=at2

得,t2=

vm
a
=
20
2
s=10s

(3)当警车达到最大速度时通过的位移为x1=

vm
2
t2=
20
2
×10m
=100m

货车的位移x2=v0(t0+t2)=10×(5+10)m=150m>x1,说明警车达到最大速度时,还没有追上货车,接着警车以最大速度做匀速直线运动.设再经过t3时间追上货车.则有

   x2-x1=(vm-v0)t3

代入解得,t3=5s

所以警车发动后要t=t2+t3=15s时间才能追上货车.

答:

(1)警车发动后,经5s时间警车与货车达共同速度.

(2)警车发动后,经10s时间达到其最大速度.

(3)警车发动后要15s时间才能追上货车.

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