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则由①式和②式可知,t1(a+b)=t2(a-b), a?t2-t1?
化简得:b=
t1+t2
?a?t2-t1??
所以,at=t1(a+b)=t1?a+
t1+t2???
t2-t1??1+化简得:t=t1??,
?t2+t1?
2t1t2从而得出t=,故D正确,A、B、C错误。
t1+t2
10.(2018·漳州模拟)如图所示,在公路的十字路口,红灯拦停了一车队,拦停的汽车排成笔直的一列,第一辆汽车的前端刚好与路口停止线相齐,汽车长均为l=4.0 m,前面汽车尾部与相邻汽车的前端距离均为d1=1.0 m。为了安全,前面汽车尾部与相邻汽车的前端距离至少为d2=
5.0 m才能开动,若汽车都以a=2 m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起瞬间,第一辆汽车立即开动,求:
(1)第六辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v;
(2)从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间t。 解析:(1)第六辆汽车前端与停止线的距离 s1=5(l+d1)=25.0 m, 由v2=2as1,得v=10 m/s。
(2)设第二辆汽车刚开动时,第一辆汽车至少已行驶的时间为t1 则第二辆汽车刚开动时,第一辆汽车至少行驶的距离: s2=d2-d1=4.0 m 1由s2=at12
2解得t1=2 s
从绿灯刚亮起到第六辆汽车刚开动至少所需时间: t2=5t1=10.0 s
从第六辆汽车刚开动到前端与停止线相齐所需时间: v
t3=a=5.0 s
从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间:t=t2+t3 解得t=15.0 s。
答案:(1)10 m/s (2)15.0 s
★11.甲、乙两车从相距110 m的两地相向运动,它们的v -t图像如图所示,忽略车掉头所需时间。
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(1)求t=4 s时甲、乙两车各自的位移大小。
(2)通过计算说明两车是否相遇。如能相遇,则计算相遇点的位置;如不能相遇,则计算两车间的最小距离。
解析:(1)由v -t图像可知,甲向乙做匀减速运动,加速度大小a1=4 m/s2 乙向甲先做加速运动后做减速运动,加速度大小分别为 a2=10 m/s2和a2′=30 m/s2
1
t=4 s时甲的位移大小为x1=v0t-a1t2=48 m
21乙的位移大小为x2=×4×30 m=60 m。
2
(2)乙车在t=4 s时掉头开始做与甲同向的初速度为零的匀加速运动,甲、乙两车此时相距Δx=110 m-x1-x2=2 m,甲的速度大小为v1=v0-a1t=4 m/s
假设两车从t=4 s时再经t1时间能够相遇 1
乙的位移大小x2′=a2′t12
21
甲的位移大小x1′=v1t1-a1t12
2两车相遇应满足x2′=x1′-Δx
联立并整理得17t12-4t1+2=0,由判别式可知方程无解,所以假设不成立,两车不能相遇。
设从t=4 s时再经t2时间两车速度相等,即两车相距最近,有a2′t2=v1-a1t2,可得2t2= s
17
即两车间最小距离
11
v1t2-a1t22?=1.76 m。 xmin=a2′t22+Δx-?2??2答案:(1)48 m 60 m (2)不能相遇 1.76 m